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智能温度传感器都具有多种工作模式可供选择，主要包括单次转换模式、连续转换模式、待机模式，有的还增加了低温极限扩展模式，操作非常简便。对某些智能温度传感器而言，主机(外部微处理器或单片机)还可通过相应的寄存器来设定其A/D转换速率(典型产品为MAX6654)，分辨力及最大转换时间(典型产品为DS1624)。 能温度控制器是在智能温度传感器的基础上发展而成的。典型产品有DS1620、DS1623、TCN75、LM76、MAX6625。智能温度控制器适配各种微控制器，构成智能化温控系统；它们还可以脱离微控制器单独工作，自行构成一个温控仪。 2.3总线技术的标准化与规范化 目前，智能温度传感器的总线技术也实现了标准化、规范化，所采用的总线主要有单线(1-Wire)总线、I2C总线、SMBus总线和spI总线。温度传感器作为从机可通过专用总线接口与主机进行通信。 2.4可靠性及安全性设计 传统的A/D转换器大多采用积分式或逐次比较式转换技术，其噪声容限低，抑制混叠噪声及量化噪声的能力比较差。新型智能温度传感器(例如TMP03/04、LM74、LM83)普遍采用了高性能的Σ－Δ式A／Ｄ转换器，它能以很高的采样速率和很低的采样分辨力将模拟信号转换成数字信号，再利用过采样、噪声整形和数字滤波技术，来提高有效分辨力。Σ－Δ式A／D转换器不仅能滤除量化噪声，而且对外围元件的精度要求低；由于采用了数字反馈方式，因此比较器的失调电压及零点漂移都不会影响温度的转换精度。这种智能温度传感器兼有抑制串模干扰能力强、分辨力高、线性度好、成本低等优点。 为了避免在温控系统受到噪声干扰时产生误动作，在AD7416/7417/7817、LM75／76、MAX6625／6626等智能温度传感器的内部，都设置了一个可编程的“故障排队(fAultqueue)”计数器，专用于设定允许被测温度值超过上、下限的次数。仅当被测温度连续超过上限或低于下限的次数达到或超过所设定的次数n(n=1~4)时，才能触发中断端。若故障次数不满足上述条件或故障不是连续发生的，故障计数器就复位而不会触发中断端。这意味着假定n=3时，那么偶然受到一次或两次噪声干扰，都不会影响温控系统的正常工作。 LM76型智能温度传感器增加了温度窗口比较器，非常适合设计一个符合ACPI(AdvAnced ConfigurAtion And Power InterfAce，即“先进配置与电源接口”)规范的温控系统。这种系统具有完善的过热保护功能，可用来监控笔记本电脑和服务器中CPU及主电路的温度。微处理器最高可承受的工作温度规定为tH，台式计算机一般为75°C，高档笔记本电脑的专用CPU可达100°C。一旦CPU或主电路的温度超出所设定的上、下限时， INT端立即使主机产生中断，再通过电源控制器发出信号，迅速将主电源关断起到保护作用。此外，当温度超过CPU的极限温度时，严重超温报警输出端(T_CRIT_A)也能直接关断主电源，并且该端还可通过独立的硬件关断电路来切断主电源，以防主电源控制失灵。上述三重安全性保护措施已成为国际上设计温控系统的新观念。 为防止因人体静电放电(ESD)而损坏芯片。一些智能温度传感器还增加了ESD保护电路，一般可承受1000~4000V的静电放电电压。通常是将人体等效于由100PF电容和1.2K欧姆电阻串联而成的电路模型，当人体放电时，TCN75型智能温度传感器的串行接口端、中断／比较器信号输出端和地址输入端均可承受1000V的静电放电电压。LM83型智能温度传感器则可承受4000V的静电放电电压。 最新开发的智能温度传感器(例如MAX6654、LM83)还增加了传感器故障检测功能，能自动检测外部晶体管温度传感器(亦称远程传感器)的开路或短路故障。MAX6654还具有选择“寄生阻抗抵消”(PArAsitic ResistAnce CAncellAtion，英文缩写为prc)模式，能抵消远程传感器引线阻抗所引起的测温误差，即使引线阻抗达到100欧姆，也不会影响测量精度。远程传感器引线可采用普通双绞线或者带屏蔽层的双绞线。 2.5虚拟温度传感器和网络温度传感器 (1)虚拟传感器 虚拟传感器是基于传感器硬件和计算机平台、并通过软件开发而成的。利用软件可完成传感器的标定及校准，以实现最佳性能指标。最近，美国Ｂ＆Ｋ公司已开发出一种基于软件设置的TEDS型虚拟传感器，其主要特点是每只传感器都有唯一的产品序列号并且附带一张软盘，软盘上存储着对该传感器进行标定的有关数据。使用时，传感器通过数据采集器接至计算机，首先从计算机输入该传感器的产品序列号，再从软盘上读出有关数据，然后自动完成对传感器的检查、传感器参数的读取、传感器设置和记录工作。 (2)网络温度传感器 网络温度传感器是包含数字传感器、网络接口和处理单元的新一代智能传感器。数字传感器首先将被测温度转换成数字量，再送给微控制器作数据处理。最后将测量结果传输给网络，以便实现各传感器之间、传感器与执行器之间、传感器与系统之间的数据交换及资源共享，在更换传感器时无须进行标定和校准，可做到“即插即用(Plug&PlAy)”，这样就极大地方便了用户。 2.6单片测温系统 单片系统(
[align=center][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]常用温度传感器[/font][font='Times New Roman'] [font=Times New Roman]—— [/font][/font][font=宋体]热电阻温度传感器[/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]概述[/font][/font][/align][font=宋体]温度测量的方法较多，按照待测介质是否与测量体接触，可以分为接触式和非接触式测温法两类。接触式测温传感器包括热电偶、热电阻、半导体温度计和双金属温度计等。非接触测温传感器主要为光学温度计。[/font][align=center][font=宋体]简介[/font][/align][font=宋体][font=宋体]电阻温度传感器是利用导体或半导体材料电阻值随温度变化而变化的特性进行温度测量的，使用金属材料作为感温元件的传感器，称为热电阻。热电阻传感器主要用于[/font][font=Times New Roman]-200~500[/font][font=宋体]℃温度范围的测量。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]大部分金属材料在温度升高时电阻将增大，其温度[/font][font=Times New Roman]-[/font][font=宋体]电阻特性关系大多呈现出非线性状态，如图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示。一般需要在特定温度范围之内将特性关系线性化以方便使用。[/font][/font][align=center][img=,212,200]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211300840031596_5169_1604036_3.jpg!w690x652.jpg[/img][font=Calibri] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]1 [/font][font=宋体]热电阻温度[/font][font=Calibri]-[/font][font=宋体]电阻关系曲线[/font][/font][/align][font=宋体]金属热电阻的温度特性方程一般表示为：[/font][align=center][font=宋体][font=Times New Roman]R[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]t[/font][/font][/sub][font=宋体] [font=Times New Roman]= R[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]0[/font][/font][/sub][font=宋体][font=Times New Roman][1+[/font][font=宋体]α（[/font][font=Times New Roman]t-t[/font][/font][sub][font=宋体][font=Times New Roman]0[/font][/font][/sub][font=宋体][font=宋体]）[/font][font=Times New Roman]][/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]对于大多数金属，[/font][font=宋体]α并非常数，但是在一定范围内此系数变化不大，可以近似认为是常数。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]热电阻温度传感器测量精度高、性能稳定、灵敏度高，最常用的金属热电阻为铂电阻。不同型号铂电阻通常用分度号进行区别，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]最常用的铂电阻为[/font][font=Times New Roman]Pt100[/font][font=宋体]，即在零摄氏度下，其电阻值为[/font][font=Times New Roman]100[/font][font=宋体]Ω，测温范围为[/font][font=Times New Roman]-100~650[/font][font=宋体]℃。[/font][/font][font=宋体]铂热电阻化学性质稳定，可以在氧化性介质中工作，甚至在较高温度下也能保持物理化学性质稳定、精度高、电阻率大、性能可靠，在温度传感器中的广泛应用。[/font][align=center][font=宋体]铂电阻传感器的基本构造[/font][/align][font=宋体]金属热电阻按结构分为装配式、铠装式和薄膜式，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]主要使用装配式和薄膜式。装配式热电阻由电阻丝和支架组成，并以陶瓷或者金属外壳包覆，一般用于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的进样口、检测器和其他金属部件中。其体积较小，温度传导速度较慢，需要将其紧密贴合在金属部件内部，有些厂家加装有金属箔或者导热硅脂以改善其导热速度。[/font][font=宋体][font=宋体]薄膜式铂电阻一般采用显微照相和平板印刷光刻技术，是铂金属膜附着在耐高温的陶瓷基座上，体积可以制作的很小，热容量小，传热速度快，如图[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]所示。薄膜式铂电阻一般用于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的柱温箱部分的温度测量和控制。[/font][/font][align=center][img=,259,184]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211300840145810_173_1604036_3.jpg!w593x421.jpg[/img][font=宋体] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]2 [/font][font=宋体]装配式铂电阻[/font][/font][/align][align=center][img=,132,133]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211300840242686_9605_1604036_3.jpg!w252x252.jpg[/img][font=宋体] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]3 [/font][font=宋体]薄膜式铂电阻[/font][/font][/align][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]中不同部件的温度控制系统，存在较大的温度传导速度差异，一般色谱柱温箱采用流动空气加热，导热速度较快，那么通常使用薄膜式铂电阻。如果在色谱柱温箱中使用导热速度较慢的装配式铂电阻，那么可能会导致色谱柱柱温发生震荡，往往会导致正弦波状态的基线扰动，影响高灵敏度分析结果。[/font][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的进样口和常见检测器如[/font][font=Times New Roman]FID[/font][font=宋体]、[/font][font=Times New Roman]FPD[/font][font=宋体]对温度细微变化不慎敏感，铂电阻一般选用装配式，但对温度敏感的检测器，例如[/font][font=Times New Roman]TCD[/font][font=宋体]、[/font][font=Times New Roman]ECD[/font][font=宋体]等，如果铂电阻不良或者导热不良，也会导致温控不良，也会导致正弦波状态的基线，如图[/font][font=Times New Roman]3[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][align=center][img=,444,96]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211300840321564_7993_1604036_3.jpg!w690x148.jpg[/img][font=Calibri] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]3 [/font][font=宋体]温控不良导致正弦波状基线[/font][/font][/align][font=宋体]铂电阻长期工作于高温环境下，如果色谱实验室空气中存在较多腐蚀性气体杂质、或者湿度较大、或仪器实验台存在一定程度的振动，铂电阻或者其引线可能发生损坏，例如铂电阻阻值发生变化或者绝缘不良。可能会导致色谱柱部件温度不稳定，实际温度偏离设定值较大，或者色谱系统报警温度显示或控制错误。[/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]简单讲述热电阻基本原理。[/font]
传感器的定义 传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是：“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的系统”。传感器是传感系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。 传感器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类：有源的和无源的。有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种，不需要外接的能源或激励源。 无源传感器不能直接转换能量形式，但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能，传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体，而它们的状态可以是静态的，也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的，也可以是化学性质的。按照其工作原理，它将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量，然后将此电信号分离出来，送入传感器系统加以评测或标示。 传感器原理结构 在一段特制的弹性轴上粘贴上专用的测扭应片并组成变桥，即为基础扭矩传感器；在轴上固定着：(1)能源环形变压器的次级线圈，(2)信号环形变压器初级线圈，(3)轴上印刷电路板，电路板上包含整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路及信号输出电路。在传感器的外壳上固定着： （1）激磁电路，(2)能源环形变压器的初级线圈(输入)，(3) 信号环形变压器次级线圈(输出)，(4)信号处理电路 工作过程 向传感器提供±15V电源，激磁电路中的晶体振荡器产生400Hz的方波，经过TDA2030功率放大器即产生交流激磁功率电源，通过能源环形变压器T1从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈，得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到±5V的直流电源，该电源做运算放大器AD822的工作电源；由基准电源AD589与双运放AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源，该电源既作为电桥电源，又作为放大器及V/F转换器的工作电源。当弹性轴受扭时，应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器AD620放大成1.5v±1v的强信号，再通过V/F转换器LM131变换成频率信号，通过信号环形变压器T2从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈，再经过外壳上的信号处理电路滤波、整形即可得到与弹性轴承受的扭矩成正比的频率信号，该信号为TTL电平,既可提供给专用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理。由于该旋转变压器动--静环之间只有零点几毫米的间隙，加之传感器轴上部分都密封在金属外壳之内，形成有效的屏蔽，因此具有很强的抗干扰能力。 传感器分类 倾角传感器 倾角传感器在军事、航天航空、工业自动化、工程机械、铁路机车、消费电子、海洋船舶等领域得到广泛运用。辉格公司为国内用户提供全球最全面、最专业的产品方案和服务。提供超过500种规格的伺服型、电解质型、电容型、电感型、光纤型等原理的倾角传感器。 加速度传感器(线和角加速度) 分低频高精度力平衡伺服型、低频低成本热对流型和中高频电容式加速度位移传感器。总频响范围从DC至3000Hz。应用领域包括汽车运动控制、汽车测试、家电、游戏产品、办公自动化、GPS、PDA、手机、震动检测、建筑仪器以及实验设备等。 红外温度传感器 广泛应用于家用电器(微波炉、空调、油烟机、吹风机、烤面包机、电磁炉、炒锅、暖风机等)、医用/家用体温计、办公自动化、便携式非接触红外[url=http://www.cgxk163.com]温度传感器[/url]、工业现场温度测量仪器以及电力自动化等。不仅能提供传感器、模块或完整的测温仪器，还能根据用户需要提供包括光学透镜、ASIC、算法等一揽子解决方案。 想了解更多信息吗，请访问辉格科技网 传感器的应用传感器的应用领域涉及机械制造、工业过程控制、汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品和专用设备等。 ① 专用设备 专用设备主要包括医疗、环保、气象等领域应用的专业电子设备。目前医疗领域是传感器销售量巨大、利润可观的新兴市场，该领域要求传感器件向小型化、低成本和高可靠性方向发展。 ② 工业自动化 工业领域应用的传感器，如工艺控制、工业机械以及传统的；各种测量工艺变量(如温度、液位、压力、流量等)的；测量电子特性(电流、电压等)和物理量(运动、速度、负载以及强度)的，以及传统的接近/定位传感器发展迅速。 ③ 通信电子产品 手机产量的大幅增长及手机新功能的不断增加给传感器市场带来机遇与挑战，彩屏手机和摄像手机市场份额不断上升增加了传感器在该领域的应用比例。此外，应用于集团电话和无绳电话的超声波传感器、用于磁存储介质的磁场传感器等都将出现强势增长。 ⑤ 汽车工业 现代高级轿车的电子化控制系统水平的关键就在于采用压力传感器的数量和水平，目前一辆普通家用轿车上大约安装几十到近百只传感器，而豪华轿车上的传感器数量可多达二百余只，种类通常达30余种，多则达百种。
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