本篇文章將介紹如何設(shè)計測溫電路，希望與大家一起學(xué)習(xí)進(jìn)步！也歡迎讀者朋友關(guān)注、收藏、分享和點贊，感謝支持！

溫度這個物理量在很多場合需要檢測，目前市場測溫的方法和種類也比較多，在選用何種方法的時候，需要被考慮到的因素有：溫度檢測范圍，精度，靈敏度，應(yīng)用場合，封裝形式，成本等等。根據(jù)自己最近研究的內(nèi)容，將溫度檢測的方式也可以叫電路分為模擬式和數(shù)字式的

1. 數(shù)字式溫度傳感器

常見的數(shù)字式測溫芯片DS18B20，這個便宜，接口簡單，所以在實驗室用的還比較多。DS18B20數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝后可應(yīng)用于多種場合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式。主要根據(jù)應(yīng)用場合的不同而改變其外觀。封裝后的DS18B20可用于電纜溝測溫，高爐水循環(huán)測溫，鍋爐測溫，機房測溫，農(nóng)業(yè)大棚測溫，潔凈室測溫，彈藥庫測溫等各種非極限溫度場合。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測溫和控制領(lǐng)域。

DS18b20不足之處在于溫度下降的時候，比較緩慢。使用它的時候，電路比較簡單，如下即可：

2. 模擬式溫度傳感器

模擬式的溫度傳感器常見的有鉑電阻，NTC，LM35三種，下面分別敘述一下三種溫度傳感器的工作原理。

2.1 鉑電阻測溫

鉑電阻，簡稱為：鉑熱電阻，它的阻值會隨著溫度的變化而改變。它有PT100和 PT1000等等系列產(chǎn)品，它適用于醫(yī)療、電機、工業(yè)、溫度計算、衛(wèi)星、氣象、阻值計算等高精溫度設(shè)備，應(yīng)用范圍非常之廣泛。說簡單點，鉑電阻就是測溫就是根據(jù)它特有的屬性，溫度變化，組織變化，根據(jù)研究，溫度變化，阻值變化之間存在一個關(guān)系式，所以可以用阻值的變化來表征溫度的變化。具體的關(guān)系式這里不做說明。要注意的是誤差來源：1. 在使用鉑電阻測溫的時候，導(dǎo)線的電阻會對測量的結(jié)果產(chǎn)生影響，所以出現(xiàn)了兩線制、三線制、四線制這幾種測溫電路。2. 鉑電阻在測量溫度的時候，用恒流源通過鉑電阻。大家知道，電流通過一個電阻，電阻屬于耗能元件，根據(jù)焦耳定律，電流越大，發(fā)熱越嚴(yán)重。本來就是測量溫度，所以為了剔除測量電路自身帶來的干擾，電流要保證的1mA以下，甚至是0.5mA。

2.2 NTC

NTC是NegaTIve Temperature Coefficent 的縮寫，意思是負(fù)的溫度系數(shù)，泛指負(fù)溫度系數(shù)很大的半導(dǎo)體材料或元器件，所謂NTC熱敏電阻器就是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器。它是以錳（Mn）、鈷（Co）、鎳（Ni）、鋁（Al）、鋅（Zn）等兩種或者兩種以上高純度金屬氧化物為主要材料， 經(jīng)共同沉淀或水熱法合成的納米粉體材料，后經(jīng)球磨充分混合、等靜壓成型、高溫燒結(jié)、半導(dǎo)體切片、劃片、玻封燒結(jié)或環(huán)氧包封等封結(jié)工藝制成的接近理論密度結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體電子陶瓷材料，這些金屬氧化物材料都具有半導(dǎo)體性質(zhì)，因為在導(dǎo)電方式上完全類似鍺、硅等半導(dǎo)體材料。它具有電阻值隨著溫度的變化而相應(yīng)變化的特性。溫度低時，這些氧化物材料的載流子（電子和孔穴）數(shù)目少，所以其電阻值較高；隨著溫度的升高，載流子數(shù)目增加，所以電阻值降低。NTC熱敏電阻器在室溫下的變化范圍在100~1500000歐姆，溫度系數(shù)-2%~-5%。其電阻率和材料參數(shù)（B值）隨材料成分比例、燒結(jié)溫度、燒結(jié)氣氛和結(jié)構(gòu)狀不同而變化，這種具有負(fù)溫度系數(shù)特征的熱敏電阻具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、響應(yīng)快、壽命長、成本低等特點，NTC熱敏電阻器可廣泛應(yīng)用于溫度測量、溫度補償、抑制浪涌電流等場合。測溫電路如下：R14用來限流，R100用來補償NTC電阻的非線性，能夠將NTC電阻溫度和電阻曲線變得線性一些。

在軟件上，利用差值法進(jìn)行再一次的補償，這樣做的意義就是盡可能保證線性度的提高，簡化測溫的難度。

2.3  模擬型LM35 

LM35 是由National Semiconductor 所生產(chǎn)的溫度傳感器，其輸出電壓與攝氏溫標(biāo)呈線性關(guān)系，轉(zhuǎn)換公式如式，0 時輸出為0V，每升高1℃，輸出電壓增加10mV。LM35 有多種不同封裝型式，外觀如圖所示。在常溫下，LM35 不需要額外的校準(zhǔn)處理即可達(dá)到 ±1/4℃的準(zhǔn)確率。其電源供應(yīng)模式有單電源與正負(fù)雙電源兩種，其接腳如圖所示，正負(fù)雙電源的供電模式可提供負(fù)溫度的量測;兩種接法的靜止電流-溫度關(guān)系如圖 所示，在靜止溫度中自熱效應(yīng)低(0.08℃)，單電源模式在25℃下靜止電流約50μA，工作電壓較寬，可在4—20V的供電電壓范圍內(nèi)正常工作非常省電。在使用LM35的時候，為了提高溫度變化電壓變化的靈敏度，常常需要用到運算放大器，將溫度沒升高1度所帶來的電壓10mv電壓變化進(jìn)行放大。

在使用LM35需要注意的點是，在數(shù)據(jù)手冊中，封裝很容易弄錯，如果弄錯，LM35就會正負(fù)極接反，發(fā)熱嚴(yán)重。

歡迎讀者朋友關(guān)注、收藏、分享和點贊，感謝支持！