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温度传感器及其与微处理器接口

发布时间:2020-06-30 19:47:55 阅读: 来源:木箱厂家

温度的测量控制一般采用各式各样的温度传感器,常用的温度传感器及其测温范围(℃)为:热电偶(-184~2300,热电阻(-200~850),热敏电阻(-55~300),半导体(-55~150)。根据温度传感器输出方式及接口方式的不同,大体可以分为模拟温度传感器和数字温度传感器。模拟温度传感器输出的模拟信号,必须经过专门的接口电路转换成数字信号后才能由微处理器进行处理。数字温度传感器输出的数字信号,一般只需少量外部元器件就可直接送至微处理器进行处理。随着计算机及半导体技术的飞速发展,温度传感器尤其是具有数字接口的半导体温度传感器得到了广泛的应用和快速的发展。

1 模拟温度传感器

1.1 输出电压或电流信号的模拟温度传感器传统的热电偶、热电阻、热敏电阻及半导体温度传感器都是将温度值经过一定的接口电路转换后输出模拟电压或电流信号,利用这些电压或电流信号即可进行测量控制。如果想将这种模拟信号转换成微处理器可以处理的信号,需利用模数转换器将其转换为数码,然后由微处理器读取即可,如图1所示。

另一种转换方式是进行V/F变换。V/F变换器实际上是一个振荡频率随控制电压变化而变化的振荡电路。其特点是有良好的精度、线性度和积分输入,且电路简单。图2为微处理器与V/F变换器及温度传感器的接口电路。其中V/F变换器采用AD公司的AD654。通过调整,AD654可输出0~500kHz的脉冲串,将输出与单片机的定时器/计数器T1相连进行计数,并用定时器T0进行定时。通过对所计的数进行计算与转换,便可得到传感器当前温度值。

电压输出温度传感器的主要特点是电源电压和电流比较低,在传输线路电压降和电压噪声不是主要影响因素时,其电压输出可直接成为控制系统和数据采集系统的输入信号。常用的电压输出半导体温度传感器有AD公司的TMP35/36/37、NS公司的LM35/45/50/60等。在某些特殊场合,需使用电流输出的温度传感器。电流输出温度传感器的主要特点是输出阻抗高,输出电流不受传输线路电压降和电压噪声的影响,且对电源电压的脉动和漂移具有很强的抑制能力。电流输出温度传感器欲与微处理器接口时,一般需将电流变成电压,然后再用A/D转换器转换成微处理器可以处理的信号。这样的传感器有AD公司的AD590、TMP17等。 模拟信号相关文章:什么是模拟信号

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