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          溫度傳感器及其與微處理器接口

          作者: 時間:2012-03-17 來源:網(wǎng)絡 收藏

          溫度的測量控制一般采用各式各樣的,常用的及其測溫范圍(℃)為:熱電偶(-184~2300,熱電阻(-200~850),熱敏電阻(-55~300),半導體(-55~150)。根據(jù)輸出方式及接口方式的不同,大體可以分為模擬溫度傳感器和數(shù)字溫度傳感器。模擬溫度傳感器輸出的模擬信號,必須經(jīng)過專門的接口電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后才能由進行處理。數(shù)字溫度傳感器輸出的數(shù)字信號,一般只需少量外部元器件就可直接送至進行處理。隨著計算機及半導體技術(shù)的飛速發(fā)展,溫度傳感器尤其是具有的半導體溫度傳感器得到了廣泛的應用和快速的發(fā)展。

          1 模擬溫度傳感器

          1.1 輸出電壓或電流信號的模擬溫度傳感器
          傳統(tǒng)的熱電偶、熱電阻、熱敏電阻及半導體溫度傳感器都是將溫度值經(jīng)過一定的接口電路轉(zhuǎn)換后輸出模擬電壓或電流信號,利用這些電壓或電流信號即可進行測量控制。如果想將這種模擬信號轉(zhuǎn)換成可以處理的信號,需利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為數(shù)碼,然后由微處理器讀取即可,如圖1所示。

          另一種轉(zhuǎn)換方式是進行V/F變換。V/F變換器實際上是一個振蕩頻率隨控制電壓變化而變化的振蕩電路。其特點是有良好的精度、線性度和積分輸入,且電路簡單。圖2為微處理器與V/F變換器及溫度傳感器的接口電路。其中V/F變換器采用AD公司的AD654。通過調(diào)整,AD654可輸出0~500kHz的脈沖串,將輸出與單片機的定時器/計數(shù)器T1相連進行計數(shù),并用定時器T0進行定時。通過對所計的數(shù)進行計算與轉(zhuǎn)換,便可得到傳感器當前溫度值。

          電壓輸出溫度傳感器的主要特點是電源電壓和電流比較低,在傳輸線路電壓降和電壓噪聲不是主要影響因素時,其電壓輸出可直接成為控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入信號。常用的電壓輸出半導體溫度傳感器有AD公司的TMP35/36/37、NS公司的LM35/45/50/60等。
          在某些特殊場合,需使用電流輸出的溫度傳感器。電流輸出溫度傳感器的主要特點是輸出阻抗高,輸出電流不受傳輸線路電壓降和電壓噪聲的影響,且對電源電壓的脈動和漂移具有很強的抑制能力。電流輸出溫度傳感器欲與微處理器接口時,一般需將電流變成電壓,然后再用A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成微處理器可以處理的信號。這樣的傳感器有AD公司的AD590、TMP17等。

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