亚洲综合精品香蕉久久网_亚洲2022国产成人精品无码区_日韩激情无码免费毛片_男人j放进女人p全黄

溫度傳感器(qi)的(de)發展和前景

一、溫度傳感器的發展歷史

溫(wen)度(du)和(he)(he)壓力一(yi)樣，也(ye)是過程控制中最重要的(de)(de)(de)測(ce)量變量之一(yi)。例如(ru)在冷卻回路 中，溫(wen)度(du)監測(ce)不(bu)僅用來(lai)(lai)確(que)保(bao)(bao)產品質量，還用來(lai)(lai)保(bao)(bao)證系統安全。過程工(gong)業往往利用熱 能進行控制，所以，根據應(ying)用需(xu)要選擇理想的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)傳感(gan)器，可(ke)實現既定測(ce)量目的(de)(de)(de)并 確(que)保(bao)(bao)最佳測(ce)量效果。當然，對過程工(gong)藝的(de)(de)(de)熟悉和(he)(he)預(yu)見可(ke)能出現的(de)(de)(de)不(bu)確(que)定擾動也(ye)是很 重要的(de)(de)(de)。溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)計(ji)量和(he)(he)監測(ce)在工(gong)農業生(sheng)產和(he)(he)國民經濟各(ge)部門具(ju)有重要意義和(he)(he)十分廣(guang) 泛的(de)(de)(de)應(ying)用。

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)度傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)，就是能夠通過(guo)檢測那些物理量(liang)(liang)而可知(zhi)其溫(wen)度的器(qi)(qi)件(jian)。在測量(liang)(liang)過(guo)程 中，由于(yu)溫(wen)度的測量(liang)(liang)范圍(wei)很寬(kuan)，從(cong)極低溫(wen)到極高溫(wen)，每一種溫(wen)度傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)又具有各自 的特點、適(shi)(shi)用(yong)范圍(wei)和使用(yong)條件(jian)。因(yin)此，應根(gen)據實際使用(yong)時(shi)的不(bu)同要求(qiu)，適(shi)(shi)當地選擇 溫(wen)度傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)。同時(shi)，根(gen)據目(mu)前材料學(xue)、工藝學(xue)及(ji)其他領(ling)域科學(xue)技(ji)術的發(fa)(fa)展(zhan)，研制新型溫(wen)度傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)以及(ji)開發(fa)(fa)與其配套的二次儀表及(ji)顯示裝(zhuang)置便顯得尤為重(zhong)要。

各(ge)種與(yu)溫(wen)(wen)(wen)度(du)有關(guan)的(de)(de)物(wu)(wu)理量(liang)(liang)(如(ru)熱(re)(re)膨脹、電(dian)阻、熱(re)(re)電(dian)動勢、磁(ci)性(xing)、電(dian)容、光(guang)(guang)學(xue)特(te) 征、彈性(xing)、熱(re)(re)噪(zao)聲(sheng)等)都可作(zuo)為溫(wen)(wen)(wen)度(du)測(ce)量(liang)(liang)器件的(de)(de)理論(lun)基礎。溫(wen)(wen)(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)(gan)器大致可分(fen)為 非接(jie)(jie)觸(chu)式和(he)接(jie)(jie)觸(chu)式兩大類。接(jie)(jie)觸(chu)式的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)(gan)器是通過(guo)(guo)傳(chuan)感(gan)(gan)器本身與(yu)被測(ce)物(wu)(wu)體(ti)的(de)(de)直 接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸(chu)來測(ce)量(liang)(liang)物(wu)(wu)體(ti)的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)，常見(jian)的(de)(de)有熱(re)(re)電(dian)偶、熱(re)(re)敏電(dian)阻、鉑熱(re)(re)電(dian)阻、雙金(jin)屬片、光(guang)(guang) 纖、半導體(ti)、磁(ci)性(xing)等溫(wen)(wen)(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)(gan)器。非接(jie)(jie)觸(chu)式的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)(gan)器則是通過(guo)(guo)監測(ce)物(wu)(wu)體(ti)熱(re)(re)輻射 發出的(de)(de)紅(hong)外(wai)線或(huo)光(guang)(guang)來測(ce)量(liang)(liang)物(wu)(wu)體(ti)的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)，常見(jian)的(de)(de)有量(liang)(liang)子轉換(huan)型和(he)熱(re)(re)紅(hong)外(wai)線型。盡管(guan)溫(wen)(wen)(wen) 度(du)傳(chuan)感(gan)(gan)器的(de)(de)種類很多，但有各(ge)自的(de)(de)優(you)缺點(dian)以及所適合(he)的(de)(de)應用場合(he)。

制作溫度傳感器的(de)(de)材(cai)料有(you)多種(zhong)選擇，如金(jin)屬(shu)(shu)導(dao)體(ti)、半(ban)(ban)導(dao)體(ti)、電介質、有(you)機高分 子材(cai)料等(deng)，現在(zai)運用最廣泛(fan)的(de)(de)是傳(chuan)(chuan)(chuan)統金(jin)屬(shu)(shu)電阻(zu)(zu)溫(wen)(wen)度(du)(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)和(he)半(ban)(ban)導(dao)體(ti)溫(wen)(wen)度(du)(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)。傳(chuan)(chuan)(chuan) 統的(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)電阻(zu)(zu)溫(wen)(wen)度(du)(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)缺點很明顯:制(zhi)作(zuo)(zuo)(zuo)和(he)標定(ding)非常(chang)煩瑣、體(ti)積大(da)、價格貴、應 用場合有(you)限(xian)等(deng)。雖然金(jin)屬(shu)(shu)熱(re)(re)敏(min)電阻(zu)(zu)阻(zu)(zu)值與溫(wen)(wen)度(du)(du)之間在(zai)更(geng)(geng)大(da)的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)范圍內(nei)具有(you)更(geng)(geng)為優(you) 良的(de)(de)線性關(guan)系。只是由于沿著傳(chuan)(chuan)(chuan)統思路制(zhi)作(zuo)(zuo)(zuo)的(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)熱(re)(re)敏(min)電阻(zu)(zu)溫(wen)(wen)度(du)(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)在(zai)體(ti)積大(da) 小、制(zhi)作(zuo)(zuo)(zuo)復雜性等(deng)方面都存(cun)在(zai)不可克服的(de)(de)問題(ti)(ti)。半(ban)(ban)導(dao)體(ti)熱(re)(re)敏(min)電阻(zu)(zu)溫(wen)(wen)度(du)(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)雖然具 有(you)微(wei)小化(hua)和(he)集(ji)成化(hua)等(deng)優(you)點，但需要(yao)許多線性化(hua)修正工作(zuo)(zuo)(zuo)且都具有(you)工作(zuo)(zuo)(zuo)范圍的(de)(de)局限(xian) 性。而CMOS技術則正好解決了傳(chuan)(chuan)(chuan)統熱(re)(re)敏(min)電阻(zu)(zu)溫(wen)(wen)度(du)(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)在(zai)體(ti)積、制(zhi)作(zuo)(zuo)(zuo)等(deng)方面的(de)(de) 諸多問題(ti)(ti)，并且繼(ji)承了半(ban)(ban)導(dao)體(ti)熱(re)(re)敏(min)電阻(zu)(zu)溫(wen)(wen)度(du)(du)傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)微(wei)小化(hua)和(he)集(ji)成化(hua)的(de)(de)所有(you)優(you)勢，并 獲得了巨大(da)的(de)(de)成功。

最(zui)早的(de)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)是(shi)伽利略制成(cheng)的(de)氣體膨脹式溫(wen)度(du)(du)(du)(du)計。世界上第(di)一個把溫(wen)度(du)(du)(du)(du)變 成(cheng)電(dian)信號的(de)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)，是(shi)由德(de)(de)國物(wu)理學家(jia)賽貝(bei)1821年(nian)(nian)發(fa)(fa)明的(de)熱電(dian)偶傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)。50年(nian)(nian) 后，德(de)(de)國人西門子又(you)發(fa)(fa)明了(le)鉑(bo)電(dian)阻溫(wen)度(du)(du)(du)(du)計。經過后人廣泛(fan)深(shen)人的(de)研究(jiu)，伴(ban)隨著材料 和加(jia)工技術(shu)的(de)發(fa)(fa)展，溫(wen)度(du)(du)(du)(du)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)逐漸(jian)發(fa)(fa)展成(cheng)目(mu)前應用最(zui)廣泛(fan)的(de)一種傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)。本世紀(ji) 相繼(ji)開發(fa)(fa)了(le)半導(dao)體熱敏電(dian)阻傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)、PN結溫(wen)度(du)(du)(du)(du)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)和集成(cheng)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)。此外(wai)， 根據波(bo)與物(wu)質的(de)相互作用規律，還相繼(ji)開發(fa)(fa)了(le)聲學溫(wen)度(du)(du)(du)(du)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)、紅外(wai)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)和微波(bo) 傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)等。

隨著(zhu)各(ge)類電子產品的(de)(de)便(bian)攜化，可用于(yu)片上(shang)測溫的(de)(de)集成(cheng)溫度傳(chuan)感器(qi)(qi)的(de)(de)發展便(bian)越趨(qu) 灼熱化。傳(chuan)感器(qi)(qi)屬于(yu)信息技術的(de)(de)前沿尖端產品，尤其(qi)是溫度傳(chuan)感器(qi)(qi)被廣泛用于(yu)工(gong)農(nong) 業生(sheng)產、科學(xue)研究和生(sheng)活(huo)等領域，數量高居各(ge)種傳(chuan)感器(qi)(qi)之(zhi)首(shou)。溫度傳(chuan)感器(qi)(qi)的(de)(de)發展大 致經歷了(le)以下三(san)個階段(duan)。

1.傳統的分立式溫度傳感器(含敏感元件)

傳(chuan)統的(de)熱(re)電(dian)(dian)偶、熱(re)電(dian)(dian)阻(zu)、熱(re)敏電(dian)(dian)阻(zu)及半導體溫度(du)(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)，均(jun)屬于分立式溫度(du)(du) 傳(chuan)感(gan)器(qi)，傳(chuan)感(gan)器(qi)本(ben)身(shen)就是(shi)一個(ge)完整的(de)、獨(du)立的(de)感(gan)溫元件。此(ci)類傳(chuan)感(gan)器(qi)通常要(yao)配(pei)溫 度(du)(du)變送(song)器(qi)，以獲得標(biao)(biao)準的(de)模擬量(liang)(電(dian)(dian)壓或電(dian)(dian)流)輸(shu)出信(xin)號(hao)。使(shi)用時(shi)還(huan)需配(pei)上二(er)次 儀表(biao)，才能(neng)完成(cheng)溫度(du)(du)測量(liang)及控制功能(neng)。其主要(yao)缺點是(shi)外圍電(dian)(dian)路比較(jiao)復雜(za)、測量(liang)精 度(du)(du)較(jiao)低、分辨力不高(gao)，需進行溫度(du)(du)校準(例(li)如非線性校準、溫度(du)(du)補償、傳(chuan)感(gan)器(qi)標(biao)(biao)定 等(deng))，另外它們的(de)體積(ji)較(jiao)大，使(shi)用也(ye)不夠方便。因此(ci)，分立式溫度(du)(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)將逐漸(jian)被淘汰。

2.模擬(ni)集成溫度傳感(gan)器/控制器

集(ji)成(cheng)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)是(shi)采用(yong)硅半導體集(ji)成(cheng)工藝而制成(cheng)的，因此也稱硅傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)或單(dan)(dan)片(pian)集(ji) 成(cheng)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)。模(mo)擬(ni)集(ji)成(cheng)溫(wen)度傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)是(shi)在(zai)(zai)20世紀(ji)80年代問世的.它是(shi)將(jiang)溫(wen)度傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi) 集(ji)成(cheng)在(zai)(zai)一個芯片(pian)上，可(ke)完成(cheng)溫(wen)度測(ce)量及(ji)模(mo)擬(ni)信號(hao)輸(shu)出(chu)功(gong)(gong)能的專用(yong)lC，它屬于(yu)最(zui)(zui) 簡(jian)單(dan)(dan)的一種(zhong)集(ji)成(cheng)溫(wen)度傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)。模(mo)擬(ni)集(ji)成(cheng)溫(wen)度傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的主要特點是(shi)功(gong)(gong)能單(dan)(dan)一(僅測(ce) 量溫(wen)度)、測(ce)溫(wen)誤差小、價格低(di)、響(xiang)應(ying)速度快、傳(chuan)(chuan)輸(shu)距(ju)離遠、體積小、微功(gong)(gong)耗. 適合遠距(ju)離測(ce)溫(wen)、控溫(wen)，不需(xu)要進行(xing)非線性校準。外(wai)圍電(dian)路簡(jian)單(dan)(dan)，它是(shi)目前(qian)在(zai)(zai)國 內外(wai)應(ying)用(yong)最(zui)(zui)為(wei)普遍的一種(zhong)集(ji)成(cheng)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)，典型產(chan)品有AD590、AD592、TMP17、 IJM135等。

模(mo)擬(ni)集成(cheng)溫(wen)度控(kong)制器主(zhu)要(yao)包括溫(wen)控(kong)開關、可編程溫(wen)度控(kong)制器.典型(xing)產品有(you) LM56、AD22105和MAX6509。某些增強(qiang)型(xing)集成(cheng)溫(wen)度控(kong)制器(例如(ru)TC652/653) 中(zhong)還包含了A/D轉換(huan)器以及固化(hua)好(hao)的(de)程序(xu)，這與智能溫(wen)度傳感器有(you)某些相似之處， 但(dan)它自成(cheng)系(xi)統(tong)，工作時(shi)并不受微(wei)處理器的(de)控(kong)制，這是(shi)二者的(de)主(zhu)要(yao)區別。

3.智能溫度傳(chuan)感器

智能(neng)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(亦(yi)稱數(shu)字溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi))是(shi)在20世(shi)紀90年(nian)代中(zhong)期問世(shi)的(de)(de)。 智能(neng)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)是(shi)微(wei)電子技(ji)(ji)術、計算機技(ji)(ji)術和自動測(ce)試技(ji)(ji)術的(de)(de)結(jie)晶，它也是(shi)集成(cheng)(cheng) 溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)領域中(zhong)最具(ju)活(huo)力(li)和發展(zhan)前途的(de)(de)一種新產(chan)品(pin)。國際上(shang)許多著(zhu)名(ming)的(de)(de)集成(cheng)(cheng)電 路生產(chan)廠(chang)家已經(jing)開(kai)發出上(shang)百種智能(neng)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)產(chan)品(pin)。智能(neng)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)具(ju)有以下三 個顯著(zhu)特(te)點:①能(neng)輸(shu)出溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)數(shu)據(ju)及相關的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)控制量，適(shi)配(pei)各種微(wei)控制器(qi)(qi) (MCU):②能(neng)以最簡方(fang)式構(gou)成(cheng)(cheng)高性價比(bi)、多功能(neng)的(de)(de)智能(neng)化溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)測(ce)控系統;③它 是(shi)在硬件的(de)(de)基礎上(shang)通(tong)過軟件來實現測(ce)試功能(neng)的(de)(de)，其智能(neng)化程度(du)(du)也取決于軟件的(de)(de)開(kai) 發水平。

智(zhi)能溫(wen)度傳感器(qi)內部都包含(han)溫(wen)度傳感器(qi)、A/D轉換器(qi)、存(cun)儲器(qi)(或(huo)寄存(cun)器(qi)) 和接(jie)口電路。有(you)的產(chan)品還帶多路選擇器(qi)、中央(yang)控制(zhi)器(qi)(CPU)、隨(sui)機存(cun)取存(cun)儲器(qi) (RAM)和只讀存(cun)儲器(qi)(ROM)。