温度传感器论文.doc

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1、温度传感器论文一、温度传感器的概述3二、温度传感器的分类3三、温度传感器的工作原理4四、DS18B20传感器的简介61、DS18B20传感器的概述62、DS18B20传感器的应用范围63、DS18B20传感器的工作原理74、DS18B20传感器使用中的注意事项8一、温度传感器的概述温度传感器(temperaturetransducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。温度传感器是最早开发，应用最广的i类传感器。温度传感器的市场份额大大超过了其他

2、的传感器，从十七世纪初人们开始利用温度进行测量。在半导体技术的支持下，本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。与之相应，根据波与物质的相互作用规律，相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。温度传感器是五花八门的各种传感器中最为常用的一种，现代的温度传感器外形非常得小，这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中，也为人们的生活提供了无数的便利和功能。二、温度传感器的分类1、接触式接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，乂称温度计。2、非接触式它的敏感元件

3、与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小冃标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布。三、温度传感器的工作原理1、金属膨胀原理设计的传感器金属在环境温度变化后会产生一个相应的延伸，因此传感器可以以不同方式对这种反应进行信号转换。2、双金属片式传感器双金属片由两片不同膨胀系数的金属贴在一起而组成，随着温度变化，材料A比另外一种金属膨胀程度要高，引起金属片弯曲。弯曲的曲率可以转换成一个输出信号。3、双金属杆和金属管传感器随着温度升高，金属

4、管（材料A）长度增加，而不膨胀钢杆（金属B）的长度并不增加，这样由于位置的改变，金属管的线性膨胀就可以进行传递。反过来，这种线性膨胀可以转换成一个输出信号。4、液体和气体的变形曲线设计的传感器在温度变化时，液体和气体同样会相应产生体积的变化。多种类型的结构可以把这种膨胀的变化转换成位置的变化，这样产生位置的变化输出（电位计、感应偏差、挡流板等等）。5、电阻传感器金属随着温度变化，其电阻值也发生变化。对于不同金属来说，温度每变化一度，电阻值变化是不同的，而电阻值又可以直接作为输出信号。电阻共有两种变化类

5、型，正温度系数：温度升高二阻值增加，温度降低二阻值减少。负温度系数：温度升高二阻值减少，温度降低二阻值增加。6、热电偶传感器热电偶由两个不同材料的金属线组成,在末端焊接在一起。对这个连接点加热，在它们不加热的部位就会岀现电位差。这个电位差的数值与不加热部位测量点的温度有关，和这两种导体的材质有关。这种现象可以在很宽的温度范围内出现，如果精确测量这个电位差，再测出不加热部位的环境温度，就可以准确知道加热点的温度。由于它必须有两种不同材质的导体，所以称之为热电偶。不同材质做出的热电偶使用于不同的温度范围，

6、它们的灵敏度也各不相同。热电偶的灵敏度是指加热点温度变化l°c时，输出电位差的变化量。对于大多数金属材料支撑的热电偶而言，这个数值大约在5〜40微伏/°C之间。热电偶传感器有自己的优点和缺陷，它灵敏度比较低，容易受到环境干扰信号的影响，也容易受到前置放大器温度漂移的影响，因此不适合测量微小的温度变化。由于热电偶温度传感器的灵敏度与材料的粗细无关，用非常细的材料也能够做成温度传感器。也由于制作热电偶的金属材料具有很好的延展性，这种细微的测温元件有极高的响应速度，可以测量快速变化的过程。四、DS18B20

7、传感器的简介1、DS18B20传感器的概述DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877,LTM8874等等。主耍根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。技术性能描述：①、独特的单线接II方式，DS18B

8、20在与微处理器连接时仅需耍一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。②、测温范围一55°C〜+125°C,固有测温误差（注意，不是分辨率，这里之前是错误的）1°C。③、支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个，实现多点测温，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定。④、工作电源：3・（P5・5V/DC（可以数据线寄生电源）⑤、在使用中不需要任何外围元件⑥、测量结果以旷12位数字量方式串行