温度传感
温度传感对于在工业系统中实现三个关键功能至关重要。
1、温度控制，例如在烤箱，制冷和环境控制系统中，取决于温度的测量以做出加热/冷却决定。
2、各种传感器，振荡器和其他组件的校准通常随温度而变化。因此，必须测量温度以确保敏感系统组件的准确性。
3、保护组件和系统免受破坏性温度偏移。温度传感决定了采取的适当措施。
2、各种传感器，振荡器和其他组件的校准通常随温度而变化。因此，必须测量温度以确保敏感系统组件的准确性。
3、保护组件和系统免受破坏性温度偏移。温度传感决定了采取的适当措施。
热敏电阻，RTD，热电偶和IC是当今最广泛使用的温度传感技术。每种设计方法都有自己的优势（例如，成本，精度，温度范围），使其适用于特定应用。下面将讨论这些技术中的每一种。
除了业界最全面的专用温度传感器IC系列外，敏创电子还生产将系统与热敏电阻，RTD和热电偶连接所需的所有组件。温度传感应用中信号链的方框图。
热敏电阻
热敏电阻是温度相关的电阻，通常由半导体材料制成，如金属氧化物陶瓷或聚合物。最广泛使用的热敏电阻具有负温度系数电阻，因此通常称为NTC。还有正温度系数（PTC）热敏电阻。
热敏电阻的特性包括中等温度范围，通常高达+ 150°C，尽管有些温度范围要高得多; 低至中等成本取决于准确性; 和差，但可预测的线性。热敏电阻有探头，表面贴装封装，裸引线和各种专用封装。
热敏电阻通常连接到一个或多个固定值电阻器以产生分压器。分频器的输出通常由ADC数字化。热敏电阻的非线性可以通过查找表或计算来校正。
热电阻
电阻温度检测器（RTD）是电阻，其电阻随温度变化。铂金是最常见，最精确的线材; 铂RTD被称为Pt-RTD。镍，铜和其他金属也可用于制造RTD。
RTD特性包括高达+ 750°C的宽温度范围，出色的精度和可重复性以及合理的线性度。对于Pt-RTD，0°C时标称电阻的最常见值为100Ω和1kΩ，但也可以使用其他值。
RTD的信号调理可以简单到将RTD与精密固定电阻相结合以创建分压器，也可以更复杂，特别是对于宽范围温度测量。常见的方法包括精密电流源，电压基准和高分辨率ADC，如图1所示。可以使用查找表，计算或外部线性电路执行线性化。
图1.简化的RTD信号调理电路。
热电偶
热电偶是通过连接两根不同金属的线材制成的。导线之间的接触点产生的电压与温度大致成比例。有几种热电偶类型用字母表示。最受欢迎的是K型。
热电偶特性包括高达+ 1800°C的宽温度范围; 成本低，视包装而定; K型器件的极低输出电压约为40μV/°C; 合理的线性; 和中等复杂的信号调节，即冷端补偿和放大。
使用热电偶测量温度有点困难，因为热电偶的输出很低。测量更加复杂，因为在热电偶线接触连接到信号调节电路的铜线（或迹线）的位置处产生额外的热电偶。该接触点称为冷接点（参见图2）。要使用热电偶精确测量温度，必须在冷端添加第二个温度传感器，如图3所示。然后将在冷端处测量的温度加到由热电偶电压的测量值指示的值上。图3中的示例电路显示了一种实现，其中包括许多精密组件。
图2.简单的热电偶电路。金属1和金属2之间的连接是主要的热电偶连接。
存在其他热电偶，其中金属1和金属2线与测量装置的铜线或PC板（PCB）迹线连接。
图3.热电偶信号调理电路示例。
温度传感器IC
温度传感器IC利用硅PN结的线性和可预测的热特性。因为它们是使用传统半导体工艺构建的有源电路，所以这些IC采用多种形式。它们包括许多功能，如数字接口，ADC输入和风扇控制功能，这些功能在其他技术中是不可用的。温度传感器IC的工作温度范围低至-55°C和高达+ 125°C，少数产品的工作温度上限为+ 150°C左右。下面介绍常见类型的温度传感器IC。
模拟温度传感器
模拟温度传感器IC可将温度转换为电压，或在某些情况下转换为电流。最简单的电压输出模拟温度传感器只有三个有源连接：接地，电源电压输入和输出。其他具有增强功能的模拟传感器具有额外的输入或输出，例如比较器或电压参考输出。
模拟温度传感器使用双极晶体管的热特性来产生与温度成比例的输出电压。增益和偏移应用于此电压，以在传感器的输出电压和芯片温度之间提供方便的关系。温度精度可以很好。该DS600例如，它是业界最精确的模拟温度传感器，在-20°C至+ 100°C范围内保证误差小于±0.5°C。
本地数字温度传感器
将模拟温度传感器与ADC集成是创建具有直接数字接口的温度传感器的明显方法。这种设备通常称为数字温度传感器或本地数字温度传感器。“Local”表示传感器测量自己的温度。该操作与测量外部IC或分立晶体管的温度的远程传感器形成对比。
基本的数字温度传感器可以简单地测量温度，并允许通过多种接口读取温度数据。更复杂的数字传感器提供其他功能，例如over- /欠温输出，寄存器设置这些输出的跳闸阈值。
远程数字温度传感器
远程数字温度传感器也称为远程传感器或热敏二极管传感器。远程传感器测量外部晶体管的温度，外部晶体管可以是分立晶体管，也可以是集成在另一个IC芯片上的晶体管，如图4所示。微处理器，现场可编程门阵列（FPGA）和ASIC通常包括一个或多个传感晶体管，通常称为热二极管，类似于图4所示。
图4.远程温度传感器MAX6642监测温度外部IC芯片上的传感晶体管（或热敏二极管）。
远程温度传感器有一个重要的优点：它们允许您使用单个IC监控多个热点。基本的单个遥感器，如MAX6642在图4中可以监测两个温度：它自己和外部温度。外部位置可以位于目标IC的芯片上，如图4所示，也可以是使用分立晶体管监控的电路板上的热点。一些远程传感器监测多达七个外部温度。因此，从单个芯片监视由IC和板热点组成的八个位置。以MAX6602为例。该温度传感器具有四个远程二极管输入，因此它可以监控带有集成热二极管的两个FPGA的温度，使用分立晶体管的两个电路板热点以及MAX6602位置的电路板温度。这里提到的MAX6602和MAX6642在读取外部热敏二极管时可实现±1°C的精度。