集成温度传感器的分类和应用
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2009-06-21
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集成温度传感器的分类和应用
按照温度传感器输出信号的模式，可大致划分为三大类：数字式温度传感器。逻辑输出温
度传感器。模拟式温度传感器。一。模拟温度传感器传统的模拟温度传感器，如热电偶。
热敏电阻和 RTDS 对温度的监控，在一些温度范围内线性不好，需要进行冷端补偿或引线
补偿；热惯性大，响应时间慢。集成模拟温度传感器与之相比，具有灵敏度高。线性度好
响应速度快等优点，而且它还将驱动电路。信号处理电路以及必要的逻辑控制电路集成在
单 片 IC 上 ， 有 实 际 尺 寸 校 使 用 方 便 等 优 点 。 常 见 的 模 拟 温 度 传 感 器 有
LM3911.LM335.LM45.AD22103 电压输出型。AD590 电流输出型。这里主要介绍该类器件
的几个典型。 1.AD590 温度传感器 AD590 是美国模拟器件公司的电流输出型温度传感器，
供电电压范围为 3~30V,输出电流 223μA(-50℃)~423μA(+150℃),灵敏度为 1μA/℃。当在电
路中串接采样电阻 R 时，R 两端的电压可作为喻出电压。注意 R 的阻值不能取得太大，以
保证 AD590 两端电压不低于 3V。AD590 输出电流信号传输距离可达到 1km 以上。作为一
种高阻电流源，最高可达 20MΩ，所以它不必考虑选择开关或 CMOS 多路转换器所引入的
附加电阻造成的误差。适用于多点温度测量和远距离温度测量的控制。 2.LM135/235/335
温度传感器 LM135/235/335 系列是美国国家半导体公司(NS)生产的一种高精度易校正的集
成温度传感器，工作特性类似于齐纳稳压管。该系列器件灵敏度为 10mV/K,具有小于 1Ω
的 动 态 阻 抗 ， 工 作 电 流 范 围 从 400μA 到 5mA, 精 度 为 1℃ ， LM135 的 温 度 范 围 为 -
55℃~+150℃，LM235 的温度范围为-40℃~+125℃，LM335 为-40℃~+100℃。封装形式
有 TO-46.TO-92.SO-8。该系列器件广泛应用于温度测量。温差测量以及温度补偿系统中。
二。逻辑输出型温度传感器在许多应用中，我们并不需要严格测量温度值，只关心温度是
否超出了一个设定范围，一旦温度超出所规定的范围，则发出报警信号，启动或关闭风扇
空调。加热器或其它控制设备，此时可选用逻辑输出式温度传感器。 LM56.MAX6501-
MAX6504.MAX6509/6510 是其典型代表。 1.LM56 温度开关 LM56 是 NS 公司生产的高精
度低压温度开关，内置 1.25V 参考电压输出端。最大只能带 50μA 的负载。电源电压从
2.7~10V, 工作 电 流最大 230μA, 内置传 感 器的 灵 敏度为 6.2mV/℃， 传 感器输 出电压 为
6.2mV/℃×T+395mV。 2.MAX6501/02/03/04 温度监控开关 MAX6501/02/03/04 是具有逻辑
输出和 SOT-23 封装的温度监视器件开关，它的设计非常简单：用户选择一种接近于自己需
要的控制的温度门限(由厂方预设在-45℃到+115℃，预设值间隔为 10℃)。直接将其接入
电路即可使用，无需任何外部元件。其中 MAX6501/MAX6503 为漏极开路低电平报警输出，
MAX6502/MAX6504 为推/拉式高电平报警输出，MAX6501/MAX6503 提供热温度预置门
限(35℃到+115℃),当温度高于预置门限时报警；MAX6502/MAX6504 提供冷温度预置门限
(-45℃到+15℃),当温度低于预置门限时报警。对于需要一个简单的温度超限报警而又空间
有限的应用如笔记本电脑。蜂窝移动电话等应用来说是非常理想的，该器件的典型温度误
差是±0.5℃，最大±4℃，滞回温度可通过引脚选择为 2℃或 10℃，以避免温度接近门限值
时输出不稳定。这类器件的工作电压范围为 2.7V 到 5.5V,典型工作电流 30μA。三。数字式
温度传感器 1.MAX6575/76/77 数字温度传感器如果采用数字式接口的温度传感器，上述设
计问题将得到简化。同样，当 A/D 和微处理器的 I/O 管脚短缺时，采用时间或频率输出的
温度传感器也能解决上述测量问题。以 MAX6575/76/77 系列 SOT-23 封装的温度传感器为
例，这类器件可通过单线和微处理器进行温度数据的传送，提供三种灵活的输出方式 --频
率。周期或定时，并具备±0.8℃的典型精度，一条线最多允许挂接 8 个传感器，150μA 典
型电源电流和 2.7V 到 5.5V 的宽电源电压范围及-45℃到+125℃的温度范围。它输出的方波
信号具有正比于绝对温度的周期，采用 6 脚 SOT-23 封装，仅占很小的板面。该器件通过一
条 I/O 与微处理器相连，利用微处理器内部的计数器测出周期后就可计算出温度。 2.可多
点检测。直接输出数字量的数字温度传感器 DS1612 DS1612 是美国达拉斯半导体公司生产
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