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在(zai)科(ke)技(ji)不(bu)斷(duan)創(chuang)新(xin)的(de)現(xian)在(zai),每(mei)一(yi)項(xiang)技(ji)術(shu)都(dou)在(zai)不(bu)斷(duan)的(de)更(geng)新(xin),智(zhi)能(neng)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)從(cong)研(yan)發(fa)以(yi)來(lai)已(yi)經(jing)出(chu)現(xian)了(le)很(hen)多(duo)的(de)類(lei)型(xing),那(na)麼(me)智(zhi)能(neng)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)未(wei)來(lai)的(de)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)又(you)是(shi)怎(zen)麼(me)樣(yang)的(de)呢(ne),下(xia)麵(mian)我(wo)們(men)就(jiu)來(lai)看(kan)一(yi)看(kan)。
現代信息技術的三大基礎是信息采集(即傳感器技術)、信息傳輸(通信技術)和信息處理(計算機技術)。傳感器屬於信息技術的前沿尖端產品,尤其是溫度傳感器被廣泛用於工農業生產、科學研究和生活等領域,數量高居各種傳感器之首。近百年來,溫度傳感器的發展大致經曆了以下三個階段;(1)傳統的分立式溫度傳感器(含敏感元件);(2)模擬集成溫度傳感器/控製器;(3)智能溫度傳感器。目前,國際上新型溫度傳感器正從模擬式向數字式、由集成化向智能化、網絡化的方向發展。
1集成溫度傳感器的產品分類
1.1模擬集成溫度傳感器
集成傳感器是采用矽半導體集成工藝而製成的,因此亦稱矽傳感器或單片集成溫度傳感器。模擬集成溫度傳感器是在20世紀80年代問世的,它是將溫度傳感器集成在一個芯片上、可完成溫度測量及模擬信號輸出功能的專用IC.模擬集成溫度傳感器的主要特點是功能單一(僅測量溫度)、測溫誤差小、價格低、響應速度快、傳輸距離遠、體積小、微功耗等,適合遠距離測溫、控溫,不需要進行非線性校準,外圍電路簡單。
1.2模擬集成溫度控製器
模擬集成溫度控製器主要包括溫控開關、可編程溫度控製器。某些增強型集成溫度控製器中還包含了A/D轉(zhuan)換(huan)器(qi)以(yi)及(ji)固(gu)化(hua)好(hao)的(de)程(cheng)序(xu),這(zhe)與(yu)智(zhi)能(neng)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)有(you)某(mou)些(xie)相(xiang)似(si)之(zhi)處(chu)。但(dan)它(ta)自(zi)成(cheng)係(xi)統(tong),工(gong)作(zuo)時(shi)並(bing)不(bu)受(shou)微(wei)處(chu)理(li)器(qi)的(de)控(kong)製(zhi),這(zhe)是(shi)二(er)者(zhe)的(de)主(zhu)要(yao)區(qu)別(bie)。
1.3智能溫度傳感器
智能溫度傳感器(亦稱數字溫度傳感器)是在20世紀90年代中期問世的。它是微電子技術、計算機技術和自動測試技術(ATE)的結晶。目前,國際上已開發出多種智能溫度傳感器係列產品。智能溫度傳感器內部都包含溫度傳感器、A/D轉換器、信號處理器、存儲器(或寄存器)和接口電路。有的產品還帶多路選擇器、中央控製器(cpu)、隨機存取存儲器(RAM)和隻讀存儲器(ROM)。智能溫度傳感器的特點是能輸出溫度數據及相關的溫度控製量,適配各種微控製器(MCU);並且它是在硬件的基礎上通過軟件來實現測試功能的,其智能化程度也取決於軟件的開發水平。
2智能溫度傳感器發展的新趨勢
進入21世紀後,智能溫度傳感器正朝著高精度、多功能、總線標準化、高可靠性及安全性、開發虛擬傳感器和網絡傳感器、研製單片測溫係統等高科技的方向迅速發展。
2.1提高測溫精度和分辨力
在20世紀90年代中期最早推出的智能溫度傳感器,采用的是8位A/D轉換器,其測溫精度較低,分辨力隻能達到1°C.目前,國外已相繼推出多種高精度、高分辨力的智能溫度傳感器,所用的是9~12位A/D轉換器,分辨力一般可達0.5~0.0625°C.由美國DALLAS半導體公司新研製的DS1624型高分辨力智能溫度傳感器,能輸出13位二進製數據,其分辨力高達0.03125°C,測溫精度為±0.2°C.為了提高多通道智能溫度傳感器的轉換速率,也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D轉換器。以AD7817型5通道智能溫度傳感器為例,它對本地傳感器、每一路遠程傳感器的轉換時間分別僅為27us、9us.
2.2增加測試功能
新型智能溫度傳感器的測試功能也在不斷增強。例如,DS1629型單線智能溫度傳感器增加了實時日曆時鍾(RTC),使其功能更加完善。DS1624還增加了存儲功能,利用芯片內部256字節的E2PROM存cun儲chu器qi,可ke存cun儲chu用yong戶hu的de短duan信xin息xi。另ling外wai,智zhi能neng溫wen度du傳chuan感gan器qi正zheng從cong單dan通tong道dao向xiang多duo通tong道dao的de方fang向xiang發fa展zhan,這zhe就jiu為wei研yan製zhi和he開kai發fa多duo路lu溫wen度du測ce控kong係xi統tong創chuang造zao了le良liang好hao條tiao件jian。
智能溫度傳感器都具有多種工作模式可供選擇,主要包括單次轉換模式、連續轉換模式、待機模式,有的還增加了低溫極限擴展模式,操作非常簡便。對某些智能溫度傳感器而言,主機(外部微處理器或單片機)還可通過相應的寄存器來設定其A/D轉換速率,分辨力及最大轉換時間。
能溫度控製器是在智能溫度傳感器的基礎上發展而成的。智能溫度控製器適配各種微控製器,構成智能化溫控係統;它們還可以脫離微控製器單獨工作,自行構成一個溫控儀。
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