卢 佳

（太原工业学院, 太原 030008）

0 引言

温度是与人类紧密相关的物理量，在许多场合都必须对温度进行测量。随着技术的进步，温度测量的方法也在不断发展。在步入数字时代的今天，温度传感器也在从模拟温度传感器转向数字传感器。所谓数字传感器即智能化传感器，是由微型计算机实现其基本功能并且具有协议数字型输出的传感器。在这方面美国DALLAS公司是走在前面的，该公司将感温元件和微控制器封装在一个芯片具有I2C口或单总线输出口，可以测量-55℃～125℃的温度，分辨率为0.5℃。在精度要求不高或测量范围不太宽的场合可以很方便的用于各种智能检测设备中。但是数字温度传感器的发展并没有就此终结，在测量要求精度更高的场合（例如：分辨率要求为0.01℃）或在测量范围要求更宽的场合(例如：测量范围为-80℃～+300℃)，我们就必须设计符合要求的数字温度传感器。

1 数字温度传感器的一般结构

数字温度传感器的一般结构如图1所示，它分为温度敏感元件和信号处理部件两大部分，由于信号处理部件在工作时或多或少会发热，为了不影响温度敏感元件对被测目标的感应精度，应将这两部分保持一定的距离，信号处理器件的工作温度范围在－55℃～125℃之间，当被测温度超过这个范围时应将这两部分保持相当的距离或采取一定的隔离措施。

图1 数字温度传感器的结构

2 电路方案

常见的温度敏感器件有热电偶、热敏二极管、铂电阻、热敏电阻等。这里以铂电阻和热敏电阻为例来完成数字式温度传感器的设计，铂电阻和热敏电阻都是以电阻值的变化来感受温度的，前者阻值变化小而线性度好成本也较高，后者阻值变化大但线性度差成本也较低。……