版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
2023/2/21第三節(jié)晶體管與集成溫度傳感器
1.測溫原理一、晶體管溫度傳感器
PN結(jié)的溫度特性
二極管的正向電壓降UD以-2mV/℃變化
2023/2/22第三節(jié)晶體管與集成溫度傳感器
通常,靈敏度為負(fù)。低溫時,砷化鎵PN結(jié)比硅管更好;而硅的線性度較好。1.熱敏二極管NPN集電極電流恒定時,Vbe隨環(huán)境溫度變化。2.熱敏三極管2023/2/23三集成溫度傳感器
集成溫度傳感器(溫度IC)將溫度敏感元件和放大、運(yùn)算和補(bǔ)償?shù)入娐凡捎梦㈦娮蛹夹g(shù)和集成工藝集成在一片芯片上,從而構(gòu)成集測量、放大、電源供電回路于一體的高性能的測溫傳感器。
2023/2/24集成溫度傳感器的類型
集成溫度傳感器可分為:模擬型集成溫度傳感器和數(shù)字型集成溫度傳感器。模擬型的輸出信號形式有電壓型和電流型兩種。電壓型的靈敏度多為10mV/℃(以攝氏溫度0℃作為電壓的零點(diǎn)),電流型的靈敏度多為1μA/K(以絕對溫度0K作為電流的零點(diǎn));數(shù)字型又可以分為開關(guān)輸出型、并行輸出型、串行輸出型等幾種不同的形式。2023/2/25(一)模擬型集成溫度傳感器1.模擬型集成溫度傳感器
電流輸出型溫度傳感器能產(chǎn)生一個與絕對溫度成正比的電流作為輸出,AD590、AD592是電流輸出型溫度傳感器的典型產(chǎn)品。
2023/2/26AD590封裝示意圖空腳(接地)型號從I到M,其中M精度最高AD5902023/2/27AD590的基本轉(zhuǎn)換電路電流-電壓轉(zhuǎn)換電路(10mV/K)
增加負(fù)載電阻的阻值可提高輸出電壓。2023/2/28AD590的基本轉(zhuǎn)換電路輸出電壓Uo與熱力學(xué)溫度成正比(1mV/K)
輸出電壓Uo與攝氏溫度成正比(100mV/℃)
2023/2/29設(shè)1#和2#AD590處的溫度分別為
(℃)和
則輸出電壓為(t1-t2)100mv/℃。圖中電位器R1用于調(diào)零。電位器R4用于調(diào)整運(yùn)放LF355的增益。設(shè)1#和2#AD590處的溫度分別為t1,t2,分析電路功能?2023/2/210模擬型集成溫度傳感器AD592C在0~70℃間非線性誤差≤±0.05℃、重復(fù)性和長期穩(wěn)定性≤±0.1℃第三節(jié)晶體管與集成溫度傳感器AD5922023/2/211電壓輸出型集成溫度傳感器——
LM35/45LM35/45的外形及引腳圖
2023/2/212電壓輸出型集成溫度傳感器
——
LM35/45LM35/45構(gòu)成的攝氏溫度測量電路LM35/45組裝成的測溫傳感器2023/2/213圖3-32LM35與ICL7107構(gòu)成的數(shù)字溫度計(jì)71072023/2/2142023/2/215在電腦中,集成溫度傳感器用于CPU散熱保護(hù)電路散熱風(fēng)扇集成溫度ICCPU插座CPU散熱片2023/2/216MAX6502用于控制散熱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速當(dāng)CPU進(jìn)行復(fù)雜運(yùn)算時,風(fēng)扇處于全速運(yùn)行。場效應(yīng)管功率驅(qū)動
2023/2/217 DS18B20是美國DALLAS公司近推出的熱電式半導(dǎo)體數(shù)字集成溫度傳感器。它也是利用半導(dǎo)體P-N結(jié)在其正常工作溫度范圍內(nèi)結(jié)電壓隨溫度上升而下降的原理而精心設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的。DS18B20有多種封裝形式。一線制數(shù)字溫度傳感器DS18B20及其應(yīng)用2023/2/218一線制數(shù)字溫度傳感器DS18B20及其應(yīng)用
1.DS18B20的封裝與外部引腳
DS1820的幾種封裝管腳圖
(a)DS18B20P;(b)DS18B20B(c)DS18B20TO92管腳說明:GND—地;DQ—數(shù)據(jù)輸入/輸出;VDD—電源電壓;NC—空腳
2023/2/2192.DS18B20內(nèi)部功能電路模塊
其內(nèi)部功能電路模塊如圖所示:
DS18B20功能塊圖2023/2/2203.DS18B20的主要功能和特點(diǎn)
DS18B20對外有效引腳僅3條,即電源、地和信號線。其主要功能和特點(diǎn)如下:(1)采用獨(dú)特的“一線制”通信方式,信號符合TTL電平邏輯,無須任何外圍器件,可直接和各種單片機(jī)或微處理器的I/O引腳相連,為簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了極大的方便;(2)溫度測量范圍為-55oC~125oC;(3)可編程的溫度轉(zhuǎn)換分辨率,可根據(jù)應(yīng)用需要在9Bit~12Bit之間選取;(4)在12bit溫度轉(zhuǎn)換分辨率下,溫度轉(zhuǎn)換時間最大為750ms;(5)用戶可編程自設(shè)置報警溫度存入片內(nèi)非易失性存儲器中,實(shí)現(xiàn)溫度上、下限自動比對報警功能;(6)電源供電范圍3.3V~5V,DS18B20的讀、寫操作以及溫度轉(zhuǎn)換期間所需的電能可通過數(shù)據(jù)線提供,也可由外部電源提供;(7)DS18B20采用節(jié)能設(shè)計(jì),在等待狀態(tài)下功耗近似為零。2023/2/2214.DS18B20的應(yīng)用(1)硬件接口方法 目前DS18B20在國內(nèi)的零售價大約為10元人民幣,用于
-50~150℃范圍內(nèi)測溫,采用特殊的一線制數(shù)字串行通信方式,故用于智能化儀器對環(huán)境溫度的監(jiān)測非常方便,因不需要配置A/D轉(zhuǎn)換器,所以采用DS18B20測溫方案成本低廉。下圖為DS18B20與MCU的兩種接口電路。其中a)為點(diǎn)對點(diǎn)應(yīng)用電路,DS18B20電源端接地;b)為點(diǎn)對多點(diǎn)應(yīng)用電路,DS18B20電源端接外供電源(3~5.5V)。
a)應(yīng)用電路塊1b)應(yīng)用電路塊2
DS18B20典型應(yīng)用電路2023/2/222(2)DS18B20的“一線制”串行通信協(xié)議
DS18B20的“一線制”串行通信協(xié)議中所有的命令和數(shù)據(jù)都必須通過一根信號線進(jìn)行傳輸,因此,對數(shù)據(jù)讀、寫時序有非常嚴(yán)格的要求。DS18B20主要讀、寫時序包括:初始化時序、讀操作時序、寫操作時序。2023/2/223(2)DS18B20的“一線制”串行通信協(xié)議
DS18B20的“一線制”串行通信協(xié)議中所有的命令和數(shù)據(jù)都必須通過一根信號線進(jìn)行傳輸,因此,對數(shù)據(jù)讀、寫時序有非常嚴(yán)格的要求。DS18B20主要讀、寫時序包括:初始化時序、讀操作時序、寫操作時序。
DS18B20始終作為從設(shè)備,通過其信號線隨時等待和接受MCU傳入的信號。MCU每次讀寫均先完成初始化時序(包括復(fù)位和啟動脈沖)。首先在t0時刻,MCU在信號線上發(fā)出一個低電平復(fù)位脈沖“ResetPlus”(脈沖寬度必須大于480微秒并小于960微秒),接著在t1時刻CPU釋放總線(在信號線上輸出高電平)并進(jìn)入等待接收狀態(tài),DS18B20在檢測到信號線上的上升沿后,等待15~60微秒,接著在t2時刻發(fā)出一個低電平啟動脈沖“PresencePlus”(脈沖寬度必須大于60微秒并小于240微秒),在t3時刻上拉電阻將總線電平拉高,完成總線初始化操作。
DS18B20的讀操作包括:讀“0”和讀“1”。首先,由CPU將總線由高電平拉至低電平,并至少保持1微秒的寬度,在此后的15微秒內(nèi)CPU對總線進(jìn)行采樣,若為低電平,則讀入的位為“0”;若為高電平,則讀入的位為“1”。讀入連續(xù)兩位數(shù)據(jù)的時間間隔應(yīng)大于1微秒。2023/2/224 DS18B20的寫操作包括:寫“0”和寫“1”。首先,CPU將總線由高電平拉至低電平,并在此后的15個微秒內(nèi)將所需要寫的位送至總線上。DS18B20在CPU將總線由高電平拉至低電平時刻后的15~60微秒內(nèi)對總線進(jìn)行采樣,若為低電平,則寫入的位為“0”;若為高電平,則寫入的位為“1”。連續(xù)寫入兩位數(shù)據(jù)的時間間隔應(yīng)大于1微秒。
DS18B20輸出或輸入(設(shè)定報警)溫度用兩個串行8位字節(jié)表示:
MSB LSB MSBLSB232221202-12-22-32-4sssss2625242023/2/225DS18B20若干溫度與其串行數(shù)字對照表溫度(℃)數(shù)字輸出二進(jìn)制數(shù)字輸出十六進(jìn)制溫度(℃)數(shù)字輸出二進(jìn)制數(shù)字輸出十六進(jìn)制125000001111101000007D0h0000000000000000000008500000101010100000550h
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025年超額保險合同賠付限制
- 2025版城市更新改造項(xiàng)目投標(biāo)承諾書規(guī)范范本3篇
- 2025版木雕工藝品制作木工分包合同范本4篇
- 2025版企業(yè)銷售業(yè)務(wù)員合作協(xié)議范本3篇
- 2025年度豬圈建造與農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)合同4篇
- 二零二五版電影院裝修升級合同范本3篇
- 2025版學(xué)校教師聘用合同范本:職稱晉升條款詳解3篇
- 2025年度體育場館草坪鋪設(shè)與維護(hù)服務(wù)合同4篇
- 2025年度貨車司機(jī)勞動合同(附交通事故責(zé)任及賠償)
- 2025年度智能科技股權(quán)眾籌協(xié)議書模板
- 高考語文復(fù)習(xí)【知識精研】《千里江山圖》高考真題說題課件
- 河北省承德市2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期期末物理試卷(含答案)
- 高中物理斜面模型大全(80個)
- 012主要研究者(PI)職責(zé)藥物臨床試驗(yàn)機(jī)構(gòu)GCP SOP
- 農(nóng)耕研學(xué)活動方案種小麥
- 2024年佛山市勞動合同條例
- 污水管網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)方案
- 城鎮(zhèn)智慧排水系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
- 采購管理制度及流程采購管理制度及流程
- 五年級美術(shù)下冊第9課《寫意蔬果》-優(yōu)秀課件4人教版
- 節(jié)能降耗課件
評論
0/150
提交評論