半導體溫度傳感器的工作原理
半導體溫度傳感器的工作原理
半導體溫度傳感器的工作原理，生活中我們很多的電子設備都是需要用到傳感器的，傳感器是壹種檢測裝置,能感受到被測量的信息,並能將感受到的信息，以下分享半導體溫度傳感器的工作原理。
半導體溫度傳感器的工作原理1半導體溫度傳感器工作原理：
1、熱電偶溫度傳感器工作原理
兩種不同導體或半導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體或半導體在接觸處產生的電勢，此電勢與兩種導體或半導體的性質及在接觸點的溫度有關。
當有兩種不同的導體和半導體A和B組成壹個回路，其兩端相互連接時，只要兩結點處的溫度不同，壹端溫度為T，稱為工作端或熱端，另壹端溫度為TO，稱為自由端，則回路中就有電流產生，即回路中存在的電動勢稱為熱電動勢。這種由於溫度不同而產生電動勢的現象稱為塞貝克效應。
2、紅外溫度傳感器工作原理
在自然界中,當物體的溫度高於絕對零度時，由於它內部熱運動的存在,就會不斷地向四周輻射電磁波，其中就包含了波段位於0.75～100μm 的紅外線，紅外溫度傳感器就是利用這壹原理制作而成的。
SMTIR9901/02是壹款現在市場上應用比較廣的紅外傳感器，它是基於熱電堆的矽基紅外傳感器。大量的熱電偶堆集在底層的矽基上，底層上的高溫接點和低溫接點通過壹層極薄的薄膜隔離它們的熱量
高溫接點上面的黑色吸收層將入射的放射線轉化為熱能，由熱電效應可知，輸出電壓與放射線是成比例的，通常熱電堆是使用BiSb和NiCr作為熱電偶。
3、模擬溫度傳感器工作原理
AD590是壹款電流輸出型溫度傳感器，供電電壓範圍為3~30V，輸出電流223μA~423μA，靈敏度為1μA/℃。當在電路中串接采樣電阻R時，R兩端的'電壓可作為輸出電壓。R的阻值不能取得太大，以保證AD590兩端電壓不低於3V。
AD590輸出電流信號傳輸距離可達到1km以上。作為壹種高阻電流源，最高可達20MΩ，所以它不必考慮選擇開關或CMOS多路轉換器所引入的附加電阻造成的誤差。適用於多點溫度測量和遠距離溫度測量的控制。
4、數字式溫度傳感器工作原理
它采用矽工藝生產的數字式溫度傳感器，其采用PTAT結構，這種半導體結構具有精確的，與溫度相關的良好輸出特性。PTAT的輸出通過占空比比較器調制成數字信號，占空比與溫度的關系如下式：DC=0.32+0.0047*t，t為攝氏度。
輸出數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，分辨率優於0.005K。測量溫度範圍-45到130℃，故廣泛被用於高精度場合。
半導體溫度傳感器的工作原理2壹、熱電阻溫度傳感器：
測溫原理:熱電阻是基於電阻的熱效應進行溫度測量的，即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化的特性。因此，只要測量出感溫熱電阻的阻值變化，就可以測量出溫度。目前主要有金屬熱電阻和半導體熱敏電阻兩類。
金屬熱電阻的電阻值和溫度壹般可以用以下的近似關系式表示，即：Rt=Rt0[1+α（t-t0）] 式中，Rt為溫度t時的阻值；Rt0為溫度t0（通常t0=0℃）時對應電阻值；α為溫度系數。
半導體熱敏電阻的阻值和溫度關系為：Rt =AeB/t式中Rt為溫度為t時的阻值；A、B取決於半導體材料的結構的常數。
測溫範圍:金屬熱電阻壹般適用於-200~500℃範圍內的溫度測量，其特點是測量準確、穩定性好、性能可靠。半導體熱敏電阻測溫範圍只有-50~300℃左右, 且互換性較差，非線性嚴重，但溫度系數更大，常溫下的電阻值更高（通常在數千歐以上）。
二、集成溫度傳感器：
集成溫度傳感器有可分為模擬式溫度傳感器和數字式溫度傳感器。
1.模擬式溫度傳感器
測溫原理:將驅動電路、信號處理電路以及必要的邏輯控制電路集成在單片IC上，具有實際尺寸小、使用方便、靈敏度高、線性度好、響應速度快等 優點。
測溫範圍：LM135235335系列是美國國家半導體公司（NS）生產的壹種高精度易校正的集成溫度傳感器，是電壓輸出型溫度傳感器，工作特性類似於齊納穩壓管。
該系列器件靈敏度為10mV/K，具有小於1Ω的動態阻抗，工作電流範圍從400μA到5mA，精度為1℃，LM135的溫度範圍為-55℃～+150℃，LM235的溫度範圍為-40℃～+125℃，LM335為-40℃~+100℃。
封裝形式有TO-46、TO-92、SO-8。該器件廣泛應用於溫度測量、溫差測量以及溫度補償系統中。
2.數字式溫度傳感器
測溫原理:將敏感元件、A/D轉換單元、存儲器等集成在壹個芯片上，直接輸出反應被測溫度的數字信號，使用方便，但響應速度較慢（100ms數量級）。
測溫範圍：DS18B20是美國Dallas半導體公司生產的世界上第壹片支持“壹線總線” 接口的數字式溫度傳感器，供電電壓範圍為3～5.5V，測溫範圍為-55℃～+125℃
可編程的9～12位分辨率，對應的可分辨溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，出廠設置默認為12位，在12位分辨率時最多在750ms內把溫度值轉換為數字。
三、熱電偶溫度傳感器
測溫原理:兩種不同成分的導體（稱為熱電偶絲或熱電極）兩端接合成回路，當接合點的溫度不同時，在回路中就會產生電動勢，這種現象稱為熱電效應，而這種電動勢稱為熱電動勢。
熱電偶就是利用這種原理進行溫度測量的，其中，直接用作測量介質溫度的壹端叫做工作端（也稱為測量端），另壹端叫做冷端（也稱為補償端）；冷端與顯示儀表連接，顯示出熱電偶所產生的熱電動勢，通過查詢熱電偶分度表，即可得到被測介質溫度。
測溫範圍：常用的熱電偶從-50~+1600℃均可連續測量，某些特殊熱電偶最低可測到-269℃（如金鐵鎳鉻），最高可達+2800℃（如鎢-錸）。
半導體溫度傳感器的工作原理3測溫傳感器有哪些
熱敏電阻傳感器：是負溫度系數熱敏電阻的縮寫。它是壹種特殊類型的電阻器，其電阻會根據溫度而變化。熱敏電阻的輸出由於其指數性質而呈非線性；但它可以根據其應用進行線性化。熱敏電阻傳感器有效操作範圍為-50至250 °下進行玻璃封裝熱敏電阻或150 °下標準熱敏電阻。
測溫傳感器有哪些
電阻溫度探測器：電阻溫度檢測器是測量非常精確的傳感器之壹。在電阻溫度檢測器中，電阻與溫度成正比。該傳感器由鉑、鎳和銅金屬制成。它具有廣泛的溫度測量功能，可用於測量-270oC至+850oC範圍內的溫度。
RTD需要外部電流源才能正常工作。要使用RTD測量溫度，必須將其連接在惠斯通電橋和恒流源中。測量電壓輸出以確定電阻。然後，可以通過給定RTD的線性電阻-溫度關系推導出溫度。
熱電偶傳感器是非常常見的接觸型溫度傳感器。它們結構緊湊、價格低廉、使用簡單，並能快速響應溫度變化。
其由壹個傳感元件組成，該元件可以是玻璃或環氧樹脂塗層，並且有2根電線，因此它們可以連接到電路。它們通過測量電流電阻的變化來測量溫度。熱敏電阻有NTC或PTC兩種形式，通常成本較低。
半導體傳感器：半導體傳感器是以IC形式出現的設備。通常，這些傳感器被稱為IC溫度傳感器。電流輸出溫度傳感器、電阻器輸出溫度傳感器、電阻器輸出矽溫傳感器、二極管溫度傳感器、數字輸出溫度傳感器。
目前的半導體溫度傳感器在大約55°C至+150°C的工作範圍內提供高線性度和高精度。
紅外傳感器是壹種電子儀器，紅外傳感器是壹種非接觸式溫度傳感器。它們是光敏設備，可檢測來自周圍區域或物體的紅外(IR)輻射以測量熱量。這些傳感器分為熱紅外傳感器和量子紅外傳感器兩類。
文章主要介紹了測溫傳感器有哪些，瀏覽全文可以了解到有多種類型的溫度傳感器適用於測量溫度的應用，並提供不同的功能或規格。例如，溫度傳感器可以提供模擬或數字輸出。