新型數字溫度傳感器的原理及應用

　　新型數字溫度傳感器的應用范圍很廣，它不僅廣泛應用于尋常百姓的日常生活中，而且也大量用于現代工業生產的自動化控制和生產過程檢測控制系統。

　　在傳感器技術突飛猛進的今天，多家現代傳感器企業提供的新型數字溫度傳感器，與傳統溫度傳感器相比，具有性價比高、性能優越、可靠性高、使用方便、體積小、靈敏度高和控制電路簡單等特點。完全可以替代傳統熱敏電阻和電阻式溫度檢測器。

　　新型數字溫度傳感器原理

　　數字溫度傳感器也叫熱電偶，是將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來，構成一個閉合回路，當導體A和B的兩個執著點1和2之間存在溫差時，兩者之間便產生電動勢,因而在回路中形成一個大小的電流,這種現象稱為熱電效應。熱電偶就是利用這一效應來工作的。熱電偶是工業上最常用的溫度檢測元件之一。其優點是：(1)測量精度高;(2)測量范圍廣;(3)構造簡單，使用方便。

　　新型數字溫度傳感器的應用

　　新型數字溫度傳感器的應用范圍很廣，它不僅廣泛應用于尋常百姓的日常生活中，而且也大量用于現代工業生產的自動化控制和生產過程檢測控制系統。

　　當前，世界范圍內溫度傳感器正從模擬式向新型數字式、從傳統集成式向現代智能化的方向發展。新型數字溫度傳感器自從二十世紀九十年代中期面世以來，在中國國內也迅猛發展，并迅速在廣大人民群眾的日常生活中推廣應用。下面試以美國模擬器件公司出品的單片機溫度監控系統集成電路(AD7416)為例簡單介紹。

　　AD7416在每次上電時的默認參數如下：

　　*TOUI設置為80℃、THYST設置為75℃;

　　*OTI采用比較方式工作;

　　*OTI輸出低電平有效;

　　*故障排隊長度設置為1。

　　這些默認值可使該溫度傳感器在不連接串行總線時用作自動調溫器，圖4所示就是AD7416作為自動調溫器的典型應用電路原理圖。當被測量的環境溫度低于THYST時，OTI輸出高電平，Q1導通，繼電器吸合，加熱器開始工作;當被測量的環境溫度高于TOTI時，OTI輸出低電平，將Q1的基極電位拉低以使其截止，繼電器釋放，加熱器停止工作。

　　新型數字溫度傳感器在實際應用中要注意下面幾個問題：

　　*為防止環境干擾，AD7416的電源同地線之間要并接容值大于0.1μF的鉭電容;

　　*AD7416的感溫器件在芯片內部，因此芯片表面要被測物體緊密接觸;

　　*由于芯片自耗電的存在，AD7416工作時的自身溫升約為0.2，所以在精確測溫時應采取低功耗的工作方式;

　　*OTI輸出端的上拉電阻的阻值越大，流入AD7416的電流越小，其溫升也越小，但上拉電阻最大不能超過30kΩ，通常選10kΩ;

　　*與I2C兼容的接口總線在AD7416上電后就一直有效，因此在芯片處于休眠狀態下仍可進行片內數據的讀出和寫入。

　　雖然新型數字溫度傳感器有諸多優點，但在實際應用時，由于采用單總線數據傳輸方式，對讀寫的操作時序要求嚴格。合理應用新型溫度傳感器構建的測溫系統，具有結構簡單，測溫精度高，連接方便，占用口線少，轉換速度快，與微處理器的接口簡單，給硬件設計工作帶來了極大的方便，能有效地降低成本，縮短開發周期。