SMC傳感器原理，SMC傳感器詳細介紹，SMC傳感器/39529831/39529839：單榮兵
SMC傳感器兩種不同的導(dǎo)體和半導(dǎo)體A和B組成一個回路，其兩端相互連接時，只要兩結(jié)點處的溫度不同，一端溫度為T，稱為工作端或熱端，另一端溫度為TO，稱為自由端(也稱參考端)或冷端，則回溫度傳感器
路中就有電流產(chǎn)生，如圖2-1(a)所示，即回路中存在的電動勢稱為熱電動勢。這種由于溫度不同而產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象稱為塞貝克效應(yīng)。與塞貝克有關(guān)的效應(yīng)有兩個：其一，當(dāng)有電流流過兩個不同導(dǎo)體的連接處時此處便吸收或放出熱量(取決于電流的方向)，稱為珀爾帖效應(yīng)；其二，當(dāng)有電流流過存在溫度梯度的導(dǎo)體時，導(dǎo)體吸收或放出熱量(取決于電流相對于溫度梯度的方向)，稱為湯姆遜效應(yīng)。兩種不同導(dǎo)體或半導(dǎo)體的組合稱為熱電偶。熱電偶的熱電勢EAB(T，T0)是由接觸電勢和溫差電勢合成的。接觸電勢是指兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體在接觸處產(chǎn)生的電勢，此電勢與兩種導(dǎo)體或半導(dǎo)體的性質(zhì)及在接觸點的溫度有關(guān)。溫差電勢是指同一導(dǎo)體或半導(dǎo)體在溫度不同的兩端產(chǎn)生的電勢，此電勢只與導(dǎo)體或半導(dǎo)體的性質(zhì)和兩端的溫度有關(guān)，而與導(dǎo)體的長度、截面大小、沿其長度方向的溫度分布無關(guān)。無論接觸電勢或溫差電勢都是由于集中于接觸處端點的電子數(shù)不同而產(chǎn)生的電勢，熱電偶測量的熱電勢是二者的合成。當(dāng)回路斷開時，在斷開處a，b之間便有一電動勢差△V，其極性和大小與回路中的熱電勢一致。并規(guī)定在冷端，當(dāng)電流由A流向B時，稱A為正極，B為負極。實驗表明，當(dāng)△V很小時，△V與△T成正比關(guān)系。定義△V對△T的微分熱電勢為熱電勢率，又稱塞貝克系數(shù)。塞貝克系數(shù)的符號和大小取決于組成熱電偶的兩種導(dǎo)體的熱電特性和結(jié)點的溫度差。SMC傳感器原理，SMC傳感器詳細介紹，SMC傳感器/39529831/39529839：單榮兵
它采用硅工藝生產(chǎn)的數(shù)字式溫度傳感器，其采用PTAT結(jié)構(gòu)，這種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)具有的，與溫度相關(guān)的良好輸出特性。PTAT的輸出通過占空比比較器調(diào)制成數(shù)字信號，占空比與溫度的關(guān)系如下式：DC=0.32+0.0047*t，t為攝氏度。輸出數(shù)字信號故與微處理器MCU兼容，通過處理器的高頻采樣可算出輸出電壓方波信號的占空比，即可得到溫度。該款溫度傳感器因其特殊工藝，分辨率優(yōu)于0.005K。測量溫度范圍-45到130℃，故廣泛被用于高精度場合。
SMC傳感器上述設(shè)計問題將得到簡化。同樣，當(dāng)A/D和微處理器的I/O管腳短缺時，采用時間或頻率輸出的溫度傳感器也能解決上述測量問題。以MAX6575/76/77系列SOT-23封裝的溫度傳感器為例，這類器件可通過單線和微處理器進行溫度數(shù)據(jù)的傳送，提供三種靈活的輸出方式--頻率、周期或定時，并具備±0.8℃的典型精度，一條線zui多允許掛接8個傳感器，150μA典型電源電流和2.7V到5.5V的寬電源電壓范圍及-45℃到+125℃的溫度范圍。它輸出的方波信號具有正比于溫度的周期，采用6腳SOT-23封裝，僅占很小的板面。該器件通過一條I/O與微處理器相連，利用微處理器內(nèi)部的計數(shù)器測出周期后就可計算出溫度。SMC傳感器原理，SMC傳感器詳細介紹，SMC傳感器/39529831/39529839：單榮兵
其它
SMC傳感器內(nèi)含兩個不揮發(fā)性存儲器，可以在存儲器中任意的設(shè)定上限和下限溫度值進行恒溫器的溫度控制，由于這些存儲器具有不揮發(fā)性，因此一次定入后，即使不用CPU也仍然可以獨立使用。DS1612傳感器溫度測量原理和精度：在芯片上分別設(shè)置了一個振蕩頻率溫度系數(shù)較大的振蕩器(OSC1)和一個溫度系數(shù)較小的振蕩器(OSC2)。在溫度較低時，由于OSC2的開門時間較短，因此溫度測量計數(shù)器計數(shù)值(n)較小；而當(dāng)溫度較高時，由于OSC2的開門時間較長，其計數(shù)值(m)增大。如果在上述計數(shù)值基礎(chǔ)上再加上一個同實際溫度相差的校正數(shù)據(jù)，就可以構(gòu)成一個高精度的數(shù)字溫度傳感器。該公司將這個校正值定入芯片中的不揮發(fā)存儲器中，這樣傳感器輸出的數(shù)字量就可以作為實際測量的溫度數(shù)據(jù)，而不需要再進行校準。它可測量的溫度范圍為-55℃~+125℃，在0℃~+70℃范圍內(nèi)，測量精度為±0.5℃，輸出的9位編碼直接與溫度相對應(yīng)。DS1621同外部電路的控制信號和數(shù)據(jù)的通信是通過雙向總線來實現(xiàn)的，由CPU生成串行時鐘脈沖(SCL)，SDA是雙向數(shù)據(jù)線。通過地址引腳A0、A1、A2將8個不同的地址分配給各器件。通過設(shè)定寄存器來設(shè)置工作方式，并對工作狀態(tài)進行監(jiān)控。被測的溫度數(shù)據(jù)被存儲在溫度傳感器寄存器中，高溫(TH)和低溫(TL)閾值寄存器存儲了恒溫器輸出(Tout)的閾值。現(xiàn)在，各種集成的溫度傳感器的功能越來越化。比如，MAXIM公司近期推出的MAX1619是一種增強型遠端數(shù)字溫度傳感器，能夠監(jiān)測遠端P-N結(jié)和其自身封裝的溫度。它具有雙報警輸出：ALERT和OVERT。ALERT用于指示各傳感器的高/低溫狀態(tài)，OVERT信號等價于一個自動調(diào)溫器，在遠端溫度傳感器超上*觸發(fā)，MAX1619與MAX1617A*軟件兼容，非常適合于系統(tǒng)關(guān)斷或風(fēng)扇控制，甚在系統(tǒng)“死鎖”后仍能正常工作。美達拉斯半導(dǎo)體公司的DS1615是有記錄功能的溫度傳感器。器件中包含實時時鐘、數(shù)字式溫度傳感器、非易失性存儲器、控制邏輯電路以及串行接口電路。數(shù)字溫度傳感器的測量范圍為-40℃~+85℃，精度為±2℃，讀取9位時的分辨率是0.03125℃。時鐘提供的時間從秒年月，并對到2100年以前的閏年作了修正。電源電壓為2.2V~5.5V，8腳SOIC封裝。DS17775是數(shù)字式溫度計及恒溫控制器集成電路。其中包含數(shù)字溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字寄存器、恒溫控制比較器以及兩線串行接口電路。供電電壓在3V5V時的測量溫度精度為±2℃，讀取9位時的分辨率是0.5℃，讀取13位時的分辨率是0.03125℃。/39529831/39529839：單榮兵