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1、温度传感器专题-资料和实例大全集成温度传感器LM94022及其应用 LM94022是一种模拟输出的集成温度传感器，主要应用于手机、无线收发器、电池管理、汽车、办公室设备及家用电器等。该传感器主要特点包括工作电压低，可在1.5V电压下工作；工作电压范围宽1.55.5V；末级为推挽输出，有50A输出电流的能力；有四种灵敏度供用户选择；测量范围为- 50+150；静态电流低，典型值为5.4A；精度（与测量范围有关）：2040为 1.5；-70-50为1.8；-5090为2.1；-50150为2.7；采用小尺寸SO70封装。 管脚排列与功能 LM94022的管脚排列如图1所示，各管脚功能如表1所示。
2、w1.gifw2.gif表1 LM94022管脚功能 灵敏度选择端GS0及GS1 LM94022根据GS0、GS1被施加的不同电平有4种灵敏度供用户选择，如表2所示。用户可根据测温的范围及接口电路的工作电压的条件来合理选择。灵敏度由GS0及GS1的电平确定：高电平要求大于（VDD-0.5V）；低电平要求小于0.5V。 w5.gif表2 LM94022提供的4种灵敏度（典型值） LM94022的输出特性 LM94022的输出特性如图2所示，这是测量温度与输出电压在不同灵敏度时的特性。由于输出电压随温度升高而下降，其灵敏度为负值。在VDD为5V时，不同灵敏度的几个特定温度值时的输出电压如表3所示（
3、典型值）。 w4.gifattach14106/attach 表3 VDD为5V，TA为25时的输出电压值 从图2可看出，其线性度极好，这是线性化后的特性。按表3的数据计算出的灵敏度值与表2给出的典型灵敏度有一些差值。例如，在GS=00时，-25时的输出电压为1168mV，-50时的输出电压为1299mV，则其平均灵敏度为-5.24mV/；50时的输出电压为760mV，75时的输出电压为619mV，则其平均灵敏度为5.64mV/。表2中GS=00时，灵敏度为-5.5mV/。 基本应用电路 图3是LM94022的基本应用电路。在此电路中，GS0、GS1都接地（低电平），所以灵敏度选择的是-5.5
4、mV/。LM94022一般用作精度要求不高的温度测量及控制，其输出端往往与比较器或微控制器等接口。 若温度传感器与控制电路距离较远时，连接线应采用屏蔽线。 w6.gif接电容负载的电路如图4及图5所示。图4与图5的差别是负载电容容量不同：当负载电容CLOAD1100pF时，用图5电路。图5中RS值与CLOAD大小有关，如表4所示。图4及图5中均未画出确定灵敏度的GS0及GS1端的连接。 w7.gifw8.gifw9.gif当LM94022直接与ADC（或微处理器中的ADC）接口时，开始工作时，LM94022的推挽输出端能向ADC中的Cin充电，如图6所示。 w10.gif应用电路举例 1 增加
5、关闭控制功能的电路 LM94022是低功耗器件，为实现多路温度测量，可采用关闭控制，在断开VDD时，OUT端呈高阻抗。可以在LM94022的VDD端接一个反相器（见图7）或接一个两输入与门来实现关闭（见图8）。两者的区别是，前者施加高电平时实现关闭；后者是施加低电平时实现关闭。 w11.gifw12.gifw13.gif2 数字显示温度计 图9是一种数字温度计，其测量温度范围-40+125。LM94022检测的温度转换成模拟信号电压输出，其输出电压直接与带有ADC的微处理器接口，往ADC变换后的数字信号由微处理器进行处理后转换成相应的七段码，送温度显示（数码管），若采用微处理器对传感器作软件线
6、性补偿，可提高测温精度。数字键出可输入报警温度给微处理器，若检测到的温度超过报警温度时，微处理器输出信号，使报警电路发出声、光报警。微处理器的I/O口还可输出开关控制信号，对温度实现简单的开关控制（这部分在图9中未画出）。 w14.gif3 简易的超过阈值温度报警电路 图10是一种简易的超过阈值温度报警电路。该电路由温度传感器、比较器、4.1V基准电压源、三极管、蜂鸣器及电阻R1R5等组成。 电路的工作原理：若LM94022温度传感器的灵敏度已设定，则设定的阈值温度TTH对应的电压值VT可以从图2（或表3）中求出。若先不考虑产生滞后作用的R3的影响，则可以根据已知的VT值求出R1、R2值（在先
7、确定R1值后求出R2值），VT=4.1VR2/（R1+R2）。 为防止温度在阈值温度附近因传感器输出信号中存在噪声电压影响而使比较器输出产生振荡，在比较器电路中加了一个正反馈电阻R3，则产生一滞后电压VHYS，并且VT值也受R3的影响成为VT2，改进的超过阈值温度报警电路温度特性和输出波形如图11所示。 w15.gifVHYS=VT2-VT1，其中VT1、VT2可按下式求出。 VT2=4.1VR2/（R1+R2/R3） VT1=4.1VR2/（R2+R1/R3） 上式中4.1V是基准电压值。为减小R3对VT值的影响，一般R3取值较大（如470k2M）。 基准电压4.1V经R1、R2分压后的电压
8、VT2加在比较器同相端，LM94022测量温度输出的电压VTEMP加在比较器反相端。一旦 VTEMPw16.gif 应用注意事项 应用LM94022的设计注意事项如下。 为保证传感器输出电压精度，VDD取值为VDD=VOUT+1V； 设计时应尽可能取大的灵敏度，以减少噪声对输出信号电压的影响； 为减少噪声影响，可在LM94022输出端加一个高频旁路电容器； 当传感器与接口电路之间连接较长时，连接线应采用屏蔽线。tiankai (2009-11-15 12:35:30)NTC(负温度系数)热敏电阻器产品专业术语 1.零功率电阻值（RT）在规定温度下，采用引起电阻变化相对于总的测量误差来说可以忽略
9、不计的测量功率测得的电阻值。 2.额定零功率电阻（R25）热敏电阻器的设计电阻值，通常是指25时测得的零功率电阻值。 3.B值 B值是NTC（负温度系数）热敏电阻器的热敏指数，它被定义为两个温度下零功率电阻值的自然对数之差与两个温度倒数之差的比值，即： w17.gif式中： RT1-温度为T1时的零功率电阻值 RT2-温度为T2时的零功率电阻值除非特别指出，B值是由25（298.15K）和50（323.15K）的零功率电阻值计算而得到的，B值在工作温度范围内并不是一个严格的常数。 4.零功率电阻温度系数指在规定温度下，热敏电阻器的零功率电阻随温度的变化率与它的零功率电阻值之比,即： w18.g
10、if式中: T-温度为T时的零功率电阻温度系数 RT-温度为T时的零功率电阻值 T-温度（以K表示） B-B值 5.耗散系数 在规定的环境温度下，热敏电阻器耗散功率变化率与其相应温度变化之比，即： =P/T 在工作温度范围内，随环境温度变化而有所变化。 6.热时间常数 在零功率条件下，当温度发生突变时，热敏电阻体温度变化了始末温度差的63.2%所需的时间。与热敏电阻器的热容量C成正比，与其耗散系数成反比，即：=C/ w19.jpg7.最大稳态电流在环境温度25时允许施加在热敏电阻上的最大连续电流。 8.电阻温度特性热敏电阻器的零功率电阻值与其电阻体温度之间的依赖关系。 w20.jpgtiank
11、ai (2009-11-15 12:37:41)PTC热敏电阻器专业术语 阻温特性：指的是在规定电压下，PTC热敏电阻器的零功率电阻值与电阻本体温度之间的关系。 w21.gif额定零功率电阻值 (R25或Rn)：指的是在25条件下的零功率电阻，除非客户特别说明另一温度。最小阻值（Rmin）：是指从常温25开始，温度曲线系列所对应的最小电阻值，此时Rmin所对应的温度为Tmin。开关温度(Tc)：当阻值开始呈现阶跃性增加时的温度为开关温度，即当阻值升至2倍最小电阻值（Rmin）时所对应的温度，也称居里温度。最大工作电压(Vmax)：在最高允许环境温度下，PTC热敏电阻器能持续承受的最大电压。 最
12、大电流（Imax）：指在最大工作电压下，允许通过PTC热敏电阻器的最大电流。不动作电流(Int)：不动作电流即额定电流或保持电流，指在规定的时间和温度条件下，不导致PTC热敏电阻器呈现高阻态的最大电流。动作电流(It)：指在规定的时间和温度条件下，使PTC热敏电阻器阻值呈阶跃型增加时的最小电流。最大电压下的温度范围：PTC热敏电阻器在最大电压下仍能连续工作的环境温度范围。耗散系数（）： PTC热敏电阻器中功率耗散的变化量与元件相应温度变化量之比，称为耗散系数(mw/)。 =P/（T-Tr）耐压值：指在规定的时间和温度条件下， PTC热敏电阻器能承受的最大电压，超过这个电压，PTC热敏电阻器将击
13、穿。热时间常数（）：在静止的空气中，PTC热敏电阻器从自身温度变化到与环境温度之差的63.2%时所需的时间。 attach14122/attach 残余电流(Ir)：指在最大工作电压下，PTC热敏电阻器阻值跃变后，热平衡状态下的电流。温度系数（T）：可表示为：所以一般指 R1、R2所对应的温度即是T1、T2，分别比居里温度高10和25。最小阻值时的温度（TRmin）：最小阻值Rmin出现时所对应的温度。上限温度（UCT）：热敏电阻可继续工作时的最大环境温度。下限温度（LCT）：热敏电阻可继续工作时的最小环境温度。伏-安特性: 在25的静止空气中, 指加在热敏电阻器引出端的电压与达到热平衡的稳态
14、条件下的电流之间的关系 (如下图) w22.jpg绝缘热敏电阻:达到规定的绝缘阻值及电压验证测试的热敏电阻。非绝缘热敏电阻:不要求绝缘电压和绝缘阻值测试的热敏电阻。起始电流(Iin):在电路开关启动到闭合瞬间所出现的电流,即Iin。峰值电流(Iinp-p): 起始电流(Iin)的峰-峰值。电流-时间特性: 指热敏电阻器在施加电压过程中，电流随时间的变化特性。(如下图) 数字温度计和控温器DS1625（图） 摘要：DS1625是美国DALLAS公司出品的数字温度计和控温器。用户可自行设定温度报警的上下限，具有较强的温度控制功能。可广泛应用于工业控温系统、消费产品、温度计以及其它温度测控系统。文中
15、介绍了该芯片的主要特性和工作原理。 p=30, 2, left关键词：温度计；控温器；串行接口；DS1625/pp=30, 2, left1.概述/pp=30, 2, leftDS1625是美国DALLAS公司研制的数字温度计和控温器。它可输出9位温度值， 当所测温度超过用户设定的温度上限TH时，测温报警端TOUT输出有效报警电平，直至温度降低到低于用户设定的温度下限TL。由于DS1625存在一定的时间滞后, 因而它有较强的抗干扰能力。在DS1625嵌入系统之前,用户即可设定温度的上下限,而且时间是非易失性的。另外，DS1625的温度设定及读写操作均可通过一个简单的2线制串行接口来完成。DS1625具有如下特点：/pp=30, 2, left测量温度不需外部元件；/pp=30, 2, left测温范围为55125，分辨率为0.5；温度值以9位二进制数输出（以两字节的格式传输）；完成一次测温仅需500ms；温度的上下限可以由用户设定,而且是非易失性的；数据的输入输出均可借助于一个简单的2线制串行接口来完成（开漏I/O线）；采用8脚DIP或SOIC封装。 /p p=30, 2, left
