温度传感器论文

课题名称：温度传感器PT100

专 业 系 电气工程系

班 级 电机电器092

学生姓名

指导老师

完成日期 2011年4月

摘 要

随着社会的进步和工业技术的发展，人们越来越重视温度因素，许多产品对温度范围要求严格，而目前市场上普遍存在的温度检测仪器大都是单点测量，同时有温度信息传递不及时、精度不够的缺点，不利于工业控制者根据温度变化及时做出决定。在这样的形式下，开发一种能够同时测量多点，并且实时性高、精度高，能够综合处理多点温度信息的测量系统就很有必要。

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目 录

第1章 传感器的介绍 .............................................................................................................................. 1

1.1 背景 ............................................................................................................................................. 1

1.2 研究意义 ..................................................................................................................................... 1

第2章 温度传感器选用细则 .................................................................................................................. 3

2.1 根据测量对象与测量环境确定传感器的类型 ......................................................................... 3

2.2 灵敏度的选择 ............................................................................................................................. 3

2.3 频率响应特性 ............................................................................................................................. 3

2.4 线性范围 ..................................................................................................................................... 3

2.5 稳定性 ......................................................................................................................................... 4

2.6 精度 ............................................................................................................................................. 4

第3章 温度传感器DS18B20 ................................................................................................................. 5

3.1 DS18B20的应用 ...................................................................................................................... 5

3.2 DS18B20的性能特点 .............................................................................................................. 5

3.3 DS18B20与单片机的典型接口设计 ...................................................................................... 6

3.4 DS1820 使用中注意事项 ........................................................................................................ 7

第4章 传感器程序设计 .......................................................................................................................... 9

4.1 DSl8B20编程简介 ................................................................................................................... 9

4.2 DS18B20 编程注意事项 ....................................................................................................... 10

4.3 DS18B20 的缺点 ................................................................................................................... 11

第1章 传感器的介绍

1.1 背景

传感器主要大体经过了三个发展阶段：

1：模拟集成温度传感器。该传感器具有功能单一(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。

2：某些增强型集成温度控制器，其中还包含了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。

3：数字温度传感器。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。数字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。

温度传感器的发展趋势。

现今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、研制单片测温系统等高科技方向迅速发展。传感器在温度测控应用中主要有单点和多点两种温度测量仪表。单点主要采用传统模拟集成温度传感器，以热电阻、热电偶等传感器的测量精度高，测量范围大而得到了普遍的应用。其测温范围大都在-200℃~800℃之间，分辨率12位，最小分辨温度0.001~0.01 之间自带LED 显示模块，显示4 到16 位。多点相对于单点的测量精度有一定的差距，虽然实现了多路温度的测控，但价格昂贵。

1.2 研究意义

随着科学技术的不断进步与发展，温度控制在工业控制、电子测温计、医疗仪器、家用电器等各种温度控制系统中广泛应用，且由过去的单点测量向多测量发展。目前温度传感器有模拟和数字两类传感器，为了克服模拟传感器与微处理器接口时需要信号调理电路和A／D转换器的弊端，大多数多点测温控制系统采用数字传感器，并大大方便了系统设计。比较有代表性的数字温度传感器有DS18B20、MAX6575、DS1722、MAX6635、SMT160-30等。

在传统的温度测量系统设计中，往往采用模拟技术进行设计，这样就不可避免地遇到诸如引线误差补偿、多点测量中的切换误差和信号调理电路的误差等问题；而其中某一环节处理不当，就可能造成整个系统性能的下降。随着现代科学

技术的飞速发展，特别是大规模集成电路设计技术的发展，微型化、集成化、数字化正成为传感器发展的一个重要方向。美国Dallas半导体公司推出的数字温度传感器DS18B20，具有独特的单总线接口，仅需要占用一个通用I/0端口即可完成与微处理器的通信；在-10～+85℃ 温度范围内具有± 0．5℃ 精度；用户可编程设定9～12位的分辨率。以上特性使得DS18B20非常适用于构建高精度、多点温度测量系统。

第2章 温度传感器选用细则

现代传感器在原理与结构上千差万别，如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器，是在进行某测量时首先要解决的问题。当传感器确定之后，与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。测量结果的成败，在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。

2.1 根据测量对象与测量环境确定传感器的类型

要进行—个具体的测量工作，首先要考虑采用何种原理的传感器，这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为，即使是测量同一物理量， …… 此处隐藏：8296字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……