集成溫度傳感器（IC溫度傳感器）——優勢與應用

也許在電子產品中測量溫度的最現代方法是使用 IC 溫度傳感器。此類傳感器可以直接內置到微電路中，並且由於半導體化合物的 I-V 特性與其溫度的相關性，如今它們為開發人員提供了創建精確測量設備的廣泛機會。這個方向發展的挺快的，有自己的特點，這在本文後面會講到。

二極管積分傳感器提供的優勢超過 熱電偶 和鉑電阻溫度計，儘管它們可以在相對較低的溫度下工作——不超過 150°C。傳感器非常緊湊，這就是它們易於內置的原因，而且它們的製造成本也很低。

此類傳感器非常適合集成到調節器、放大器、微控制器和其他需要精確在線溫度監測的電子設備中。二極管傳感器非常靈敏和準確——這是它們在電子產品方面的主要優勢。

集成傳感器適用的領域越來越多。從測量模塊的溫度測量系統開始，以處理器的溫度測量結束，並在具有許多受控參數的控制系統中應用：溫度，壓力等。

出於消防安全目的，將集成二極管傳感器集成到遠程溫度監控系統中非常有用，以便在溫度超過預定閾值時嚴格觸發警報。

第一個集成傳感器已經顯示出優於 熱敏電阻，因為對於熱敏電阻，電阻對溫度的依賴性遠非線性，而對於二極管傳感器，輸出特性立即證明是線性的。

積分傳感器分為模擬和數字兩類，可以提供與溫度成比例的電流或電壓信號。模擬傳感器並沒有失去人氣，因為它們的工作電壓範圍非常大——從 4 到 30 伏，同時對信號傳輸線上的壓降不敏感。儘管當今大多數儀器都需要數字格式的輸入數據，但可以使用 ADC 輕鬆地將模擬信號轉換為數字信號。

在應用於監控和測量任務的許多解決方案中，二極管傳感器內部都有一個 ADC，因為製造技術允許這樣做——傳感器被證明具有成本效益。數字積分溫度計的輸出信號現在以1或0的格式獲取，便於傳輸到外部微控制器。

集成溫度傳感器還可以實現其他功能：監控電壓變化、測量遠程物體的溫度、測量流量、發出超過設定溫度的信號。

DS18S20 等集成數字溫度傳感器早已在全球範圍內因 1-Wire 技術而廣受歡迎，儘管它們最初被稱為已停產的 DS1820 傳感器。這些傳感器具有噪聲隔離和高計量性能，這在高速公路組織中非常重要。

15 年多來，DS1820 傳感器一直用於構建範圍從 -55 ° C 到 + 125 ° C 的多點溫度控制系統，它們允許實時溫度監控并快速發出溫度信號超過設定點。這要歸功於芯片內置的非易失性存儲器。

DS18B20 傳感器更先進——它們允許通過 1-Wire 對結果的位寬進行編程，從而設置轉換率。從傳感器出來的數字代碼已經是溫度測量的結果，不需要進行進一步的轉換。

DS1822 傳感器是 DS18B20 傳感器的簡化、未校準版本，價格更便宜，可用於低成本的多點溫度控制系統。還有一個經濟的雙引腳版本，例如 DS1822-PAR，它以寄生單線模式供電。

還有一個 DS1825 單線溫度計，它有 4 個地址引腳，用於單線線路上最多 16 個本地地址。該功能允許技術人員在 1-Wire 網絡的一條線路上找到多達 16 個多點溫度控制溫度計。這不需要64位單獨地址的匹配表，也就是說，這樣的系統性能會提高。