傳感器信號通道設計

概述

溫度檢測在工業(yè)系統(tǒng)中的主要作用表現(xiàn)在三個方面。

1.溫度控制，例如恒溫爐、冷凍箱和環(huán)境控制系統(tǒng)，根據(jù)實測溫度判斷實施加熱/致冷操作。

2.校準各種傳感器、振蕩器及其它經(jīng)常隨溫度變化的元件。由此，必須通過測量溫度確保敏感系統(tǒng)元件的精度。

3.保護元件和系統(tǒng)在極端溫度下不被損壞。溫度檢測決定所要采取的相應措施。

熱敏電阻、RTD、熱電偶和IC是目前應用最廣的溫度檢測技術。每種設計方案都有其自身的優(yōu)勢(例如成本、精度、測溫范圍)，適合不同的特定應用。以下將逐一討論這些技術。

除提供業(yè)內(nèi)最全面的專用溫度傳感器IC外，Maxim還推出了系統(tǒng)與熱敏電阻、RTD及熱電偶接口所需的任何器件。

圖2 溫度檢測應用的信號鏈路框圖。

熱敏電阻

熱敏電阻的阻值取決于溫度，一般由半導體材料制成，如金屬氧化物陶瓷或聚合物。應用最廣泛的熱敏電阻是負溫度系數(shù)電阻，因此，熱敏電阻通常稱為NTC。同樣，也存在正溫度系數(shù)的熱敏電阻(PTC)。

熱敏電阻能夠測量中等溫度范圍，通常最高可達+150°C，有些熱敏電阻可以測量更高溫度;根據(jù)精度的不同，成本一般在中、低端;線性度雖然較差，但可預測。熱敏電阻可以是探頭、表貼封裝、裸線等不同形式的專用封裝。Maxim提供能夠?qū)崦綦娮枳柚缔D(zhuǎn)換為數(shù)字信號的IC，如MAX6682。

熱敏電阻往往連接一個或多個固定阻值電阻，形成分壓器。分壓器輸出通常經(jīng)過ADC進行數(shù)字轉(zhuǎn)換。利用查找表或通過計算對熱敏電阻的非線性進行修正。