溫度的測(cè)量控制一般采用各式各樣的溫度傳感器，常用的溫度傳感器及其測(cè)溫范圍(℃)為：熱電偶(-184～2300，熱電阻(-200～850)，熱敏電阻(-55～300)，半導(dǎo)體(-55～150)。根據(jù)溫度傳感器輸出方式及接口方式的不同，大體可以分為模擬溫度傳感器和數(shù)字溫度傳感器。模擬溫度傳感器輸出的模擬信號(hào)，必須經(jīng)過專門的接口電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后才能由微處理器進(jìn)行處理。數(shù)字溫度傳感器輸出的數(shù)字信號(hào)，一般只需少量外部元器件就可直接送至微處理器進(jìn)行處理。隨著計(jì)算機(jī)及半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，溫度傳感器尤其是具有數(shù)字接口的半導(dǎo)體溫度傳感器得到了廣泛的應(yīng)用和快速的發(fā)展。
1 模擬溫度傳感器
1.1 輸出電壓或電流信號(hào)的模擬溫度傳感器
傳統(tǒng)的熱電偶、熱電阻、熱敏電阻及半導(dǎo)體溫度傳感器都是將溫度值經(jīng)過一定的接口電路轉(zhuǎn)換后輸出模擬電壓或電流信號(hào)，利用這些電壓或電流信號(hào)即可進(jìn)行測(cè)量控制。如果想將這種模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成微處理器可以處理的信號(hào)，需利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為數(shù)碼，然后由微處理器讀取即可，如圖1所示。
另一種轉(zhuǎn)換方式是進(jìn)行V/F變換。V/F變換器實(shí)際上是一個(gè)振蕩頻率隨控制電壓變化而變化的振蕩電路。其特點(diǎn)是有良好的精度、線性度和積分輸入，且電路簡(jiǎn)單。圖2為微處理器與V/F變換器及溫度傳感器的接口電路。其中V/F變換器采用AD公司的AD654。通過調(diào)整，AD654可輸出0～500kHz的脈沖串，將輸出與單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1相連進(jìn)行計(jì)數(shù)，并用定時(shí)器T0進(jìn)行定時(shí)。通過對(duì)所計(jì)的數(shù)進(jìn)行計(jì)算與轉(zhuǎn)換，便可得到傳感器當(dāng)前溫度值。
電壓輸出溫度傳感器的主要特點(diǎn)是電源電壓和電流比較低，在傳輸線路電壓降和電壓噪聲不是主要影響因素時(shí)，其電壓輸出可直接成為控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入信號(hào)。常用的電壓輸出半導(dǎo)體溫度傳感器有AD公司的TMP35/36/37、NS公司的LM35/45/50/60等。
在某些特殊場(chǎng)合，需使用電流輸出的溫度傳感器。電流輸出溫度傳感器的主要特點(diǎn)是輸出阻抗高，輸出電流不受傳輸線路電壓降和電壓噪聲的影響，且對(duì)電源電壓的脈動(dòng)和漂移具有很強(qiáng)的抑制能力。電流輸出溫度傳感器欲與微處理器接口時(shí)，一般需將電流變成電壓，然后再用A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成微處理器可以處理的信號(hào)。這樣的傳感器有AD公司的AD590、TMP17等。
