传感器信号通道设计

概述

温度检测在工业系统中的主要作用表现在三个方面。

1.温度控制，例如恒温炉、冷冻箱和环境控制系统，根据实测温度判断实施加热/致冷操作。

2.校准各种传感器、振荡器及其它经常随温度变化的元件。由此，必须通过测量温度确保敏感系统元件的精度。

3.保护元件和系统在极端温度下不被损坏。温度检测决定所要采取的相应措施。

热敏电阻、RTD、热电偶和IC是目前应用最广的温度检测技术。每种设计方案都有其自身的优势(例如成本、精度、测温范围)，适合不同的特定应用。以下将逐一讨论这些技术。

除提供业内最全面的专用温度传感器IC外，Maxim还推出了系统与热敏电阻、RTD及热电偶接口所需的任何器件。

图2 温度检测应用的信号链路框图。

热敏电阻

热敏电阻的阻值取决于温度，一般由半导体材料制成，如金属氧化物陶瓷或聚合物。应用最广泛的热敏电阻是负温度系数电阻，因此，热敏电阻通常称为NTC。同样，也存在正温度系数的热敏电阻(PTC)。

热敏电阻能够测量中等温度范围，通常最高可达+150°C，有些热敏电阻可以测量更高温度;根据精度的不同，成本一般在中、低端;线性度虽然较差，但可预测。热敏电阻可以是探头、表贴封装、裸线等不同形式的专用封装。Maxim提供能够将热敏电阻阻值转换为数字信号的IC，如MAX6682。

热敏电阻往往连接一个或多个固定阻值电阻，形成分压器。分压器输出通常经过ADC进行数字转换。利用查找表或通过计算对热敏电阻的非线性进行修正。