传感技术中的智能温度传感器的发展趋势
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2020-12-09
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传感技术中的智能温度传感器的发展趋势传感技术中的智能温度传感器的发展趋势
摘要:介绍集成温度传感器的产品分类，并全面系统地阐述智能温度传感器的发展趋势。 关键词： 智能温度传感
器发展趋势 总线 虚拟传感器 单片测温系统 现代信息技术的三大基础是信息采集(即传感器技术)、信息传输(通
信技术)和信息处理(计算机技术)。传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器被广泛用于工农业
生产、科学研究和生活等领域，数量高居各种传感器之首。近百年来，温度传感器的发展大致经历了以下三个
阶段；(1)传统的分立式温度传感器(含敏感元件)；(2)模拟集成温度传感器／控制器；(3)智能温度传感器。目
前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发
摘要:介绍集成温度传感器的产品分类，并全面系统地阐述智能温度传感器的发展趋
势。
关键词： 智能温度传感器发展趋势 总线 虚拟传感器 单片测温系统
现代信息技术的三大基础是信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处
理(计算机技术)。传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器被广泛
用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量高居各种传感器之首。近百年来，
温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段；(1)传统的分立式温度传感器(含敏感
元件)；(2)模拟集成温度传感器／控制器；(3)智能温度传感器。目前，国际上新型
温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。
１集成温度传感器的产品分类１集成温度传感器的产品分类
1.1模拟集成温度传感器模拟集成温度传感器
集成传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的，因此亦称硅传感器或单片集成温度
传感器。模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的，它是将温度传感器集成在
一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用IC。模拟集成温度传感器
的主要特点是功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距
离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围
电路简单。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器，典型产品有
AD590、AD592、TMP17、LM135等。
1.2模拟集成温度控制器模拟集成温度控制器
模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器，典型产品有LM56、
AD22105和MAX6509。某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了
A/D转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系
统，工作时并不受微处理器的控制，这是二者的主要区别。
1.3智能温度传感器智能温度传感器
智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子
技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。目前，国际上已开发出多种智能
温度传感器系列产品。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号
处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器
(cpu)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器的特点是能输
出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)；并且它是在硬件的基
础上通过软件来实现测试功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平。
2智能温度传感器发展的新趋势智能温度传感器发展的新趋势
进入21世纪后，智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及
安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发
展。
2.1提高测温精度和分辨力提高测温精度和分辨力
在20世纪90年代中期最早推出的智能温度传感器，采用的是8位A/D转换器，其测
温精度较低，分辨力只能达到1°C。目前，国外已相继推出多种高精度、高分辨力
的智能温度传感器，所用的是9~12位A/D转换器，分辨力一般可达0.5~0.0625°C。
由美国DALLAS半导体公司新研制的DS1624型高分辨力智能温度传感器，能输出
13位二进制数据，其分辨力高达0.03125°C，测温精度为±0.2°C。为了提高多通道
智能温度传感器的转换速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D转换器。以
AD7817型5通道智能温度传感器为例，它对本地传感器、每一路远程传感器的转换
时间分别仅为27us、9us。
2.2增加测试功能增加测试功能
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