中文日韩亚洲欧美制服_亚洲精品国产精品国自产网站_四虎影院最新网址_欧美性大战久久久久xxx

溫度(du)傳(chuan)感器的發展和前(qian)景

一、溫度傳感器的發(fa)展歷史

溫度(du)和壓力一樣，也(ye)是(shi)過程控制中(zhong)最(zui)重要的(de)(de)測(ce)量(liang)變量(liang)之一。例如在冷(leng)卻(que)回路 中(zhong)，溫度(du)監測(ce)不僅用(yong)(yong)來(lai)確保產品質量(liang)，還用(yong)(yong)來(lai)保證系統安全。過程工業往往利用(yong)(yong)熱 能(neng)進行控制，所以，根據應用(yong)(yong)需要選擇理(li)想(xiang)的(de)(de)溫度(du)傳感器，可(ke)實現既定(ding)測(ce)量(liang)目的(de)(de)并 確保最(zui)佳測(ce)量(liang)效(xiao)果。當(dang)然，對過程工藝的(de)(de)熟悉和預見(jian)可(ke)能(neng)出(chu)現的(de)(de)不確定(ding)擾(rao)動也(ye)是(shi)很(hen) 重要的(de)(de)。溫度(du)的(de)(de)計量(liang)和監測(ce)在工農業生產和國民經濟各部門具有重要意義(yi)和十(shi)分廣 泛的(de)(de)應用(yong)(yong)。

在溫度的計量和監測中，要將溫度信號轉變為電信號則離不開溫度傳感器。所 謂溫(wen)(wen)度傳感器(qi)(qi)，就(jiu)是能夠通過檢(jian)測那些物(wu)理(li)量(liang)而可知其溫(wen)(wen)度的器(qi)(qi)件(jian)。在測量(liang)過程 中，由(you)于溫(wen)(wen)度的測量(liang)范(fan)(fan)圍(wei)(wei)很寬，從極(ji)低(di)溫(wen)(wen)到極(ji)高溫(wen)(wen)，每一種溫(wen)(wen)度傳感器(qi)(qi)又具有各自 的特點、適用(yong)范(fan)(fan)圍(wei)(wei)和使用(yong)條件(jian)。因此，應根(gen)據實際(ji)使用(yong)時的不同(tong)要求，適當地選擇 溫(wen)(wen)度傳感器(qi)(qi)。同(tong)時，根(gen)據目前材料(liao)學(xue)、工(gong)藝(yi)學(xue)及(ji)(ji)其他領(ling)域科學(xue)技(ji)術的發展(zhan)，研(yan)制(zhi)新型溫(wen)(wen)度傳感器(qi)(qi)以及(ji)(ji)開(kai)發與其配套的二次(ci)儀表及(ji)(ji)顯示裝置便顯得尤為重要。

各種與溫(wen)度(du)(du)有關的(de)(de)物理量(liang)(liang)(如熱(re)(re)(re)膨脹、電(dian)阻(zu)、熱(re)(re)(re)電(dian)動勢、磁(ci)性(xing)、電(dian)容、光(guang)學(xue)特 征(zheng)、彈性(xing)、熱(re)(re)(re)噪聲(sheng)等(deng))都可作(zuo)為溫(wen)度(du)(du)測(ce)量(liang)(liang)器(qi)(qi)件的(de)(de)理論基礎。溫(wen)度(du)(du)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)大(da)致可分(fen)為 非接觸(chu)式和接觸(chu)式兩大(da)類。接觸(chu)式的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)是通過傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)本身與被測(ce)物體(ti)的(de)(de)直 接接觸(chu)來(lai)測(ce)量(liang)(liang)物體(ti)的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)，常見的(de)(de)有熱(re)(re)(re)電(dian)偶、熱(re)(re)(re)敏電(dian)阻(zu)、鉑熱(re)(re)(re)電(dian)阻(zu)、雙金屬片、光(guang) 纖(xian)、半導體(ti)、磁(ci)性(xing)等(deng)溫(wen)度(du)(du)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)。非接觸(chu)式的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)則是通過監測(ce)物體(ti)熱(re)(re)(re)輻射(she) 發出的(de)(de)紅外線或光(guang)來(lai)測(ce)量(liang)(liang)物體(ti)的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)，常見的(de)(de)有量(liang)(liang)子轉(zhuan)換型和熱(re)(re)(re)紅外線型。盡管溫(wen) 度(du)(du)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)種類很多，但有各自的(de)(de)優(you)缺點(dian)以及所適合的(de)(de)應用(yong)場(chang)合。

制作溫度傳感器的(de)材料(liao)有(you)(you)多(duo)種(zhong)選擇，如金(jin)(jin)屬導體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)、半(ban)導體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)介質、有(you)(you)機高分(fen) 子材料(liao)等，現(xian)在(zai)運用最(zui)廣泛的(de)是傳(chuan)統金(jin)(jin)屬電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器和(he)半(ban)導體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器。傳(chuan) 統的(de)金(jin)(jin)屬電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器缺點很(hen)明顯:制(zhi)作(zuo)和(he)標定非常(chang)煩瑣、體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)積大(da)、價格貴(gui)、應 用場合有(you)(you)限(xian)等。雖然金(jin)(jin)屬熱(re)敏(min)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻阻值(zhi)與溫(wen)度(du)之間在(zai)更(geng)大(da)的(de)溫(wen)度(du)范圍(wei)內具(ju)有(you)(you)更(geng)為優(you) 良的(de)線(xian)(xian)性關(guan)系。只(zhi)是由于(yu)沿著(zhu)傳(chuan)統思路制(zhi)作(zuo)的(de)金(jin)(jin)屬熱(re)敏(min)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器在(zai)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)積大(da) 小、制(zhi)作(zuo)復雜性等方面都存在(zai)不可克服的(de)問(wen)題。半(ban)導體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)熱(re)敏(min)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器雖然具(ju) 有(you)(you)微(wei)小化(hua)(hua)和(he)集成(cheng)化(hua)(hua)等優(you)點，但需(xu)要許多(duo)線(xian)(xian)性化(hua)(hua)修正工作(zuo)且(qie)(qie)都具(ju)有(you)(you)工作(zuo)范圍(wei)的(de)局(ju)限(xian) 性。而CMOS技術則正好解決(jue)了傳(chuan)統熱(re)敏(min)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器在(zai)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)積、制(zhi)作(zuo)等方面的(de) 諸多(duo)問(wen)題，并且(qie)(qie)繼(ji)承了半(ban)導體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)熱(re)敏(min)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器微(wei)小化(hua)(hua)和(he)集成(cheng)化(hua)(hua)的(de)所有(you)(you)優(you)勢，并 獲得了巨(ju)大(da)的(de)成(cheng)功。

最早的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)是伽利略制成(cheng)的(de)氣體膨脹式溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)計。世界上第(di)一(yi)個(ge)把溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)變 成(cheng)電(dian)信號的(de)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)，是由德國(guo)物理學(xue)家賽貝1821年發(fa)(fa)(fa)明(ming)的(de)熱電(dian)偶傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)。50年 后(hou)，德國(guo)人(ren)(ren)西門子(zi)又發(fa)(fa)(fa)明(ming)了(le)鉑電(dian)阻(zu)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)計。經過后(hou)人(ren)(ren)廣泛深(shen)人(ren)(ren)的(de)研究，伴隨著材料 和加工技(ji)術的(de)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)，溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)逐漸發(fa)(fa)(fa)展(zhan)成(cheng)目前應(ying)用(yong)最廣泛的(de)一(yi)種傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)。本世紀 相(xiang)繼(ji)開(kai)發(fa)(fa)(fa)了(le)半(ban)導體熱敏(min)電(dian)阻(zu)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)、PN結溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)和集成(cheng)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)。此外， 根據波與物質(zhi)的(de)相(xiang)互作(zuo)用(yong)規律(lv)，還相(xiang)繼(ji)開(kai)發(fa)(fa)(fa)了(le)聲學(xue)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)、紅外傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)和微波 傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)等。

隨著各(ge)類電子產品(pin)的(de)便攜化，可用(yong)于(yu)片上測溫的(de)集成(cheng)溫度(du)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)的(de)發展(zhan)便越趨 灼(zhuo)熱化。傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)屬于(yu)信息技術的(de)前沿尖端產品(pin)，尤其(qi)是溫度(du)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)被廣泛用(yong)于(yu)工農(nong) 業生(sheng)產、科(ke)學研究和(he)生(sheng)活等(deng)領域，數量高居各(ge)種傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)之首。溫度(du)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)的(de)發展(zhan)大 致經歷(li)了以下(xia)三個階段。

1.傳(chuan)統的分立式(shi)溫度傳(chuan)感器(含敏感元件)

傳(chuan)統的(de)(de)熱(re)(re)電(dian)(dian)偶(ou)、熱(re)(re)電(dian)(dian)阻、熱(re)(re)敏電(dian)(dian)阻及(ji)半導體溫(wen)度傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)，均屬(shu)于分(fen)(fen)立式溫(wen)度 傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)，傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)本身就是一(yi)個完整的(de)(de)、獨立的(de)(de)感(gan)(gan)(gan)溫(wen)元(yuan)件。此(ci)類傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)通常要配溫(wen) 度變送器(qi)，以(yi)獲得標準(zhun)的(de)(de)模擬量(電(dian)(dian)壓或電(dian)(dian)流(liu))輸出信號。使(shi)用(yong)時(shi)還需配上(shang)二次 儀表，才能完成溫(wen)度測量及(ji)控制功能。其主要缺點是外(wai)圍電(dian)(dian)路比較復雜、測量精 度較低、分(fen)(fen)辨力(li)不高，需進行(xing)溫(wen)度校準(zhun)(例如非線性校準(zhun)、溫(wen)度補(bu)償、傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)標定 等)，另外(wai)它們(men)的(de)(de)體積較大，使(shi)用(yong)也不夠方便(bian)。因此(ci)，分(fen)(fen)立式溫(wen)度傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)將(jiang)逐漸被淘汰。

2.模擬集成溫度傳感(gan)器/控(kong)制(zhi)器

集成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)傳(chuan)感器是(shi)(shi)(shi)采用(yong)硅半導體(ti)集成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)工藝而制成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)，因此也稱硅傳(chuan)感器或單(dan)片集 成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)傳(chuan)感器。模擬集成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)溫(wen)度(du)(du)(du)傳(chuan)感器是(shi)(shi)(shi)在20世紀80年代(dai)問世的(de).它是(shi)(shi)(shi)將溫(wen)度(du)(du)(du)傳(chuan)感器 集成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)在一個芯片上，可完成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)溫(wen)度(du)(du)(du)測量(liang)及模擬信號輸(shu)出功能(neng)的(de)專用(yong)lC，它屬(shu)于(yu)最 簡(jian)單(dan)的(de)一種集成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)溫(wen)度(du)(du)(du)傳(chuan)感器。模擬集成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)溫(wen)度(du)(du)(du)傳(chuan)感器的(de)主要(yao)特點是(shi)(shi)(shi)功能(neng)單(dan)一(僅(jin)測 量(liang)溫(wen)度(du)(du)(du))、測溫(wen)誤(wu)差小(xiao)、價格低、響(xiang)應(ying)速度(du)(du)(du)快、傳(chuan)輸(shu)距(ju)離遠、體(ti)積小(xiao)、微功耗(hao). 適(shi)合遠距(ju)離測溫(wen)、控溫(wen)，不需要(yao)進行非線(xian)性校準。外圍電路簡(jian)單(dan)，它是(shi)(shi)(shi)目前在國 內外應(ying)用(yong)最為普遍的(de)一種集成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)傳(chuan)感器，典型產(chan)品(pin)有AD590、AD592、TMP17、 IJM135等(deng)。

模擬集(ji)成(cheng)(cheng)溫(wen)度(du)(du)控(kong)(kong)制器(qi)主要(yao)包(bao)括溫(wen)控(kong)(kong)開(kai)關、可(ke)編(bian)程溫(wen)度(du)(du)控(kong)(kong)制器(qi).典型(xing)產(chan)品有(you) LM56、AD22105和MAX6509。某些增強型(xing)集(ji)成(cheng)(cheng)溫(wen)度(du)(du)控(kong)(kong)制器(qi)(例如TC652/653) 中(zhong)還(huan)包(bao)含了(le)A/D轉換器(qi)以及(ji)固化好(hao)的(de)(de)程序(xu)，這與(yu)智能(neng)溫(wen)度(du)(du)傳感器(qi)有(you)某些相似(si)之處(chu)， 但(dan)它自成(cheng)(cheng)系(xi)統(tong)，工作(zuo)時(shi)并不受微處(chu)理器(qi)的(de)(de)控(kong)(kong)制，這是二(er)者的(de)(de)主要(yao)區(qu)別(bie)。

3.智能溫度傳感(gan)器

智(zhi)能(neng)溫(wen)(wen)度(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(亦(yi)稱(cheng)數(shu)字溫(wen)(wen)度(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi))是在(zai)20世紀(ji)90年代中期問(wen)世的(de)(de)(de)(de)。 智(zhi)能(neng)溫(wen)(wen)度(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)是微(wei)電子(zi)技(ji)(ji)術、計(ji)算機(ji)技(ji)(ji)術和自(zi)動測試技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)(de)結晶，它(ta)(ta)也是集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng) 溫(wen)(wen)度(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)領域(yu)中最(zui)具活力和發展前途(tu)的(de)(de)(de)(de)一(yi)種新(xin)產(chan)品(pin)。國(guo)際(ji)上許多著(zhu)名的(de)(de)(de)(de)集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電 路生產(chan)廠家(jia)已經開(kai)發出上百種智(zhi)能(neng)溫(wen)(wen)度(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)產(chan)品(pin)。智(zhi)能(neng)溫(wen)(wen)度(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)具有以(yi)下三 個(ge)顯(xian)著(zhu)特點:①能(neng)輸出溫(wen)(wen)度(du)數(shu)據(ju)及相關的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)控制(zhi)量(liang)，適(shi)配各(ge)種微(wei)控制(zhi)器(qi)(qi) (MCU):②能(neng)以(yi)最(zui)簡方式構成(cheng)(cheng)(cheng)高性價比、多功能(neng)的(de)(de)(de)(de)智(zhi)能(neng)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)測控系(xi)統;③它(ta)(ta) 是在(zai)硬件(jian)的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎上通過軟件(jian)來(lai)實現(xian)測試功能(neng)的(de)(de)(de)(de)，其智(zhi)能(neng)化(hua)程度(du)也取(qu)決于軟件(jian)的(de)(de)(de)(de)開(kai) 發水平。

智能(neng)溫度傳感器(qi)(qi)內部都包含溫度傳感器(qi)(qi)、A/D轉(zhuan)換(huan)器(qi)(qi)、存儲(chu)(chu)器(qi)(qi)(或(huo)寄存器(qi)(qi)) 和接口(kou)電路(lu)。有的(de)產品還帶多路(lu)選擇器(qi)(qi)、中央控制器(qi)(qi)(CPU)、隨(sui)機(ji)存取存儲(chu)(chu)器(qi)(qi) (RAM)和只(zhi)讀(du)存儲(chu)(chu)器(qi)(qi)(ROM)。