第八章熱電式傳感器

測量溫度的儀器儀表種類繁多，一般可分為接觸式和非接觸式兩大類。接觸式即測溫儀表直接與被測物體接觸進行溫度測量，這是溫度測量的基本形式。非接觸式是通過測量物體熱輻射而發(fā)出的能量，進而實現(xiàn)溫度的測量。接觸式溫度傳感器中的熱電偶、熱敏電阻、鉑熱電阻等，是利用其產(chǎn)生的熱電動勢或電阻隨溫度變化的特性來測量物體溫度的，另外還有利用半導(dǎo)體PN結(jié)中電流或電壓特性隨溫度變化而制成的半導(dǎo)體集成溫度傳感器，這些都統(tǒng)稱為熱電式傳感器。

8.1熱電偶

熱電偶具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、準(zhǔn)確度較高、測溫范圍寬等優(yōu)點，在溫度測量中應(yīng)用極為廣泛。常用的熱電偶可測量的溫度范圍為－50～1600℃，若再配以特殊材料，測溫范圍可達－180～2000℃。8.1.1測溫原理

當(dāng)兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B構(gòu)成閉合回路時，只要兩個連接點溫度不等（假設(shè)T>T0），回路中就會產(chǎn)生電動勢，從而形成電流，這一現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，回路中產(chǎn)生的電動勢稱為熱電動勢。

熱電偶回路中產(chǎn)生的熱電動勢由兩部分組成，一個是A和B間的接觸電動勢（亦稱帕爾帖電動勢），另一個是單一導(dǎo)體的溫差電動勢（亦稱湯姆遜電動勢）。

（1）接觸電動勢

接觸電動勢是由于2種導(dǎo)體的自由電子密度不同，在接觸處形成的電動勢。接觸電動勢的大小與溫度高低及導(dǎo)體中的自由電子密度有關(guān)。

（2）溫差電動勢溫差電動勢是同一導(dǎo)體的兩端由于溫度不同而產(chǎn)生的熱電動勢。溫差電動勢的大小與導(dǎo)體的材料和導(dǎo)體兩端的溫度有關(guān)。

當(dāng)導(dǎo)體A、B構(gòu)成的熱電偶回路時，總的熱電動勢EAB(T，T0)包括兩個接觸電動勢和兩個溫差電動勢，即熱電偶回路的幾個結(jié)論：（1）如果構(gòu)成熱電偶回路的兩種導(dǎo)體材料相同，即使兩個結(jié)點之間存在溫度差，熱電偶回路內(nèi)的總熱電勢也為零。因此，熱電偶的兩個熱電極必須使用不同的材料。（2）如果熱電偶的兩個結(jié)點的溫度相同（即T＝T0），即使導(dǎo)體A、B的材料不同，A、B回路內(nèi)的總熱電勢也為零。因此，對于熱電偶而言，處于冷端和熱端的兩個結(jié)點必須具有不同的溫度。（3）熱電偶AB的熱電勢與A、B材料的中間溫度無關(guān)，而只與結(jié)點溫度有關(guān)。1.均質(zhì)導(dǎo)體定律8.1.2基本定律

如果熱電偶回路中的兩個熱電極材料相同，無論兩結(jié)點的溫度如何，熱電動勢為零。根據(jù)這個定律，可以檢驗兩個熱電極材料成分是否相同，也可以檢查熱電極材料的均勻性。2.中間溫度定律

熱電偶AB的熱電勢僅取決于熱電偶的材料和兩結(jié)點的溫度，而與溫度沿?zé)犭姌O的分布無關(guān)。假設(shè)熱電偶AB兩結(jié)點的溫度分別為T和T0，此時，回路產(chǎn)生的熱電勢等于熱電偶AB兩結(jié)點的溫度分別為T、Tn和Tn、T0分別產(chǎn)生的熱電勢的代數(shù)和，即

中間溫度定律

中間溫度定律是制定熱電偶分度表的理論基礎(chǔ)。由中間溫度定律，只要列出自由端（冷端）溫度為0℃時各工作端（熱端）溫度與熱電勢的關(guān)系表即可。

在熱電偶AB回路中接入第三種導(dǎo)體，只要該導(dǎo)體接入兩端的溫度相同，則對整個回路的總熱電勢不會產(chǎn)生任何影響。3.中間導(dǎo)體定律（1）在熱電偶AB回路中，斷開自由端結(jié)點接入第三種導(dǎo)體C，并且要保證新引入的兩個結(jié)點AC和BC的溫度仍為T0。根據(jù)熱電偶的熱電勢等于各結(jié)點熱電勢的代數(shù)和，有如果回路各結(jié)點溫度相等均為T0，則回路中總熱電勢應(yīng)等于零，

（2）在熱電偶AB回路中，將其中的一個導(dǎo)體A斷開，接入導(dǎo)體C，并且要使導(dǎo)體C與A形成的兩個新結(jié)點保持相同的溫度T1。

在熱電偶回路中接入中間導(dǎo)體，只要中間導(dǎo)體兩端溫度相同，就不會影響回路的總熱電勢。若在回路中接入多種導(dǎo)體，只要每種導(dǎo)體兩端溫度相同也不會影響回路的總熱電勢。

4.標(biāo)準(zhǔn)電極定律

若熱電偶AB的兩個結(jié)點的溫度為T和T0，則回路總熱電勢等于熱電偶AC和熱電偶CB的熱電勢之和，即

導(dǎo)體C稱為標(biāo)準(zhǔn)電極。由于金屬鉑具有物理和化學(xué)性能穩(wěn)定、易提純、熔點高等優(yōu)點，故標(biāo)準(zhǔn)電極通常由純鉑絲制成。如果已經(jīng)求出各種熱電極對鉑電極的熱電勢值，就可以通過標(biāo)準(zhǔn)電極定律，來求出任意兩種材料制成的熱電偶的熱電勢值，從而大大簡化了熱電偶的選配工作。8.1.3類型與結(jié)構(gòu)1.熱電偶的類型

熱電偶的種類很多，其中有8種被國際電工委員會推薦為標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，即T型、E型、J型、K型、N型、B型、R型和S型。適用范圍測溫范圍（℃）熱電勢（mV）優(yōu)點低溫

（T）－200～＋350－5.603/－200℃＋17.816/＋350℃最適用于－200～＋100℃適應(yīng)弱氧化性氣氛中溫

（E）－200～＋800－8.82/－200℃＋61.02/＋800℃熱電勢大

（J）－200～＋750－7.89/－200℃＋42.28/＋750℃熱電勢大適應(yīng)還原性氣氛高溫

（K）－200～＋1200－5.981/－200℃＋48.828/＋1200℃工業(yè)應(yīng)用最多，適應(yīng)氧化性氣氛線性度好超高溫

（B）＋500～＋1700＋1.241/＋500℃＋12.426/＋1700℃用于高溫測量適應(yīng)氧化、還原性氣氛

（R）0～＋16000/0℃＋18.842/＋1600℃

（S）0～＋16000/0℃＋16.771/＋1600℃（1）標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶鉑銠10－鉑熱電偶（S型）：S型熱電偶是由直徑為0.5mm的純鉑絲和相同直徑的鉑銠絲（鉑90％，銠10％）制成，鉑銠絲為正極，純鉑絲為負極。該熱電偶可長期在1300℃以下的溫度范圍內(nèi)使用，短期也可測量1600℃的高溫，復(fù)現(xiàn)精度和測量的準(zhǔn)確性較高，在氧化性和中性介質(zhì)中具有較高的物理和化學(xué)穩(wěn)定性。它的主要缺點是熱電勢率低；不能在還原性及含有金屬或非金屬的氣氛中使用，材料為貴重金屬，成本較高。鉑銠30－鉑銠6熱電偶（B型）：B型熱電偶以鉑銠30絲（鉑70％，銠30％）為正極，鉑銠6絲（鉑94％，銠6％）為負極。該熱電偶可長期測量1600℃的高溫，短期可測量1800℃，性能穩(wěn)定，精度高，適用于氧化性或中性介質(zhì)中使用。但它的熱電勢率很小，價格也較貴。鎳鉻－鎳硅（鎳鋁）熱電偶（K型）：K型熱電偶由鎳鉻和鎳硅（或鎳鋁）材料制成，鎳鉻為正極，鎳硅（或鎳鋁）為負極。該熱電偶的化學(xué)穩(wěn)定性較高，可在氧化性或中性介質(zhì)中長期測量900℃以下的溫度，短期可測1200℃的高溫，復(fù)現(xiàn)性好，熱電勢率高，熱電特性近似于線性，價格便宜，是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的一種熱電偶。但該熱電偶一般不耐還原性氣氛，測量精度低于鉑銠10－鉑熱電偶，材質(zhì)較脆，焊接性能和抗輻射性能較差。鎳鉻－康銅熱電偶（E型）：E型熱電偶由鎳鉻與鎳、銅合金材料組成，正極為鎳鉻合金（9％～10％鉻，0.4％硅，其余為鎳），負極為康銅（45％鎳，55％銅）。該熱電偶的熱電勢是所有熱電偶中最大的，熱電特性的線性很好，靈敏度高，價格便宜，用于還原或中性介質(zhì)中。但是E型熱電偶不能用于高溫測量，康銅易受氧化而變質(zhì)，使用時應(yīng)加保護套管。（2）非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶

鎢錸系熱電偶價格低廉，熱電勢很大，一般用于超高溫的場合，可用來測量高達2760℃的溫度，通常測量低于2316℃的溫度，短時間可測量3000℃的超高溫；

銥銠系熱電偶適用于中性介質(zhì)和真空中，可長期用于2000℃左右的溫度測量，熱電勢雖較小但具有良好的線性；

鎳鈷－鎳鋁熱電偶測溫范圍為300～1000℃，在300℃以下的熱電勢很小，不需要冷端溫度補償。2.常用熱電偶的結(jié)構(gòu)（1）普通型熱電偶

普通型熱電偶主要用于測量氣體、蒸汽以及液體等介質(zhì)的溫度，工業(yè)上常用的普通型熱電偶已做成標(biāo)準(zhǔn)型。熱電極：普通金屬熱電偶的熱電極直徑為0.5mm～3.2mm。絕緣套管：用來防止兩根熱電極發(fā)生短路，其材料的選用是由使用溫度范圍和對絕緣性能的要求決定的，常用材料為氧化鋁和耐火陶瓷。保護套管：其作用是使熱電極與被測介質(zhì)隔離，避免受到化學(xué)侵蝕或機械損傷。接線盒：接線盒供熱電偶和補償導(dǎo)線連接用。盒蓋：用來防止灰塵、水分以及有害氣體侵入保護套管內(nèi)。（2）鎧裝型熱電偶

鎧裝型熱電偶是由熱電極、絕緣材料和金屬保護套管組成，它采用拉伸加工工藝，可以做得很細、很長，也可以隨測量需要而進行彎曲。

鎧裝熱電偶的主要特點是，測量端熱容量小，動態(tài)響應(yīng)快，機械強度高，抗干擾性能好，能耐高壓、沖擊和強烈振動，在工業(yè)上應(yīng)用廣泛。（3）薄膜型熱電

薄膜型熱電偶結(jié)構(gòu)有片狀和針狀等形式，常用的片狀低溫?zé)犭娕嫉耐庑闻c應(yīng)變片相似，測溫范圍為－200～＋300℃。它由熱電極、襯底和接頭夾組成，采用真空蒸膜（或真空濺射）、化學(xué)涂層和電鍍等工藝制成。由于鍍層很?。ê穸葹?.01～0.1μm），在測量表面溫度時不會影響被測表面的溫度分布。同時，本身的熱容量很小，使其動態(tài)響應(yīng)很快，適用于測量微小面積上瞬時變化的溫度，是一種理想的表面測溫?zé)犭娕肌４送?，將熱電極直接蒸鍍在被測表面而構(gòu)成的熱電偶，其響應(yīng)速度更快，時間常數(shù)可達微秒級。8.1.4冷端誤差及其補償1.補償導(dǎo)線法

補償導(dǎo)線一般選擇直徑粗、導(dǎo)電系數(shù)大的材料制作，以便減小補償導(dǎo)線的電阻和影響。這種導(dǎo)線在一定溫度范圍（0～100℃）內(nèi)具有和所連接的熱電偶相同的熱電特性。對于廉價金屬制成的熱電偶可以直接利用本身材料作補償導(dǎo)線將冷端溫度延伸至溫度恒定的地方。2.0℃恒溫法

實驗室的方法是將熱電偶的冷端放在一個恒定為0℃的器皿內(nèi)，在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將純凈的水和冰混合形成冰水混合物，即可得到溫度0℃。3.冷端溫度校正（修正）法

根據(jù)中間溫度定律，當(dāng)冷端溫度Tn不等于0℃而為某一溫度值時，由冷端引入的誤差值EAB(Tn，T0)是一個常數(shù)，可以直接從熱電偶上直接查到其熱電勢值。將測得的熱電勢EAB(T，Tn)與EAB(Tn，T0)相加，即可得到冷端為T0＝0℃時的熱電勢EAB(T，T0)，再通過查熱電偶的分度表，就可得到被測熱源的真實溫度了。4.補償電橋法

補償電橋法是利用不平衡電橋產(chǎn)生的電動勢來補償熱電偶因冷端溫度變化而引起的熱電勢變化值。

補償電橋一般是在20℃時達到平衡的，因此，采用這種補償電橋時要在回路中加入修正電壓，或調(diào)整儀表的機械零位為20℃，即可達到完全補償?shù)哪康摹?.1.5測溫電路1.測量某點溫度的電路在測溫準(zhǔn)確度要求不高的情況下，可以采用動圈式儀表（如毫伏表等）直接與熱電偶相連。有時為了提高靈敏度，可以將同一型號的熱電偶串聯(lián)使用，但要注意使各個熱電偶的冷端和熱端溫度均保持為T0和T。2.測量兩點之間溫度差的電路

兩支同型號的熱電偶配用相同的補償導(dǎo)線，接線使兩個熱電偶的熱電勢互相抵消，則可測得T1和T2之間的溫度差。在此電路中，要求兩支熱電偶新的冷端溫度必須相同，它們的熱電勢E必須與溫度T成線性關(guān)系，否則將產(chǎn)生測量誤差。3.測量熱源平均溫度的電路

如果被測熱源的面積較大，需要測量平均溫度時可采用此電路。此電路中將三個同型號的熱電偶并聯(lián)使用，每個熱電偶串聯(lián)一個較大電阻，儀表所測出的熱電勢是三個熱電偶熱電勢的平均值，即E=(E1+E2+E3)/3。如果三個熱電偶均工作在溫度—熱電勢關(guān)系曲線的線性部分，則熱電勢的平均值與溫度的平均值相對應(yīng)。此電路的缺點是當(dāng)某一個熱電偶燒壞時不能及時發(fā)現(xiàn)。8.2熱電阻

物質(zhì)的電阻率隨溫度變化而變化的物理現(xiàn)象稱為熱電阻效應(yīng)。利用熱電阻效應(yīng)制成的傳感器稱為熱電阻傳感器，簡稱為熱電阻。8.2.1金屬熱電阻

金屬熱電阻由電阻體、引出線、絕緣套管和接線盒等部件組成，其中電阻體是熱電阻的最主要部分。（1）電阻溫度系數(shù)α要比較大，并且最好為常數(shù)。α越大，則熱電阻的靈敏度越高；α為常數(shù)，則電阻和溫度呈線性關(guān)系。（2）電阻率應(yīng)盡可能大，以便在同樣靈敏度下減小熱電阻體積，減小熱慣性。（3）在熱電阻的使用溫度范圍內(nèi)，材料的物理和化學(xué)性能穩(wěn)定。（4）材料的提純、壓延、復(fù)制等工藝性好，價格便宜。

作為電阻體的材料應(yīng)滿足以下要求：1.鉑熱電阻

由于金屬鉑具有物理和化學(xué)性能非常穩(wěn)定、耐氧能力很強、工作溫度范圍寬、電阻率較高、易于提純、復(fù)制性好、容易加工（可制成極細的鉑絲或極薄的鉑箔）等突出的優(yōu)點，是目前制造熱電阻的最佳材料。

在－200～0℃范圍內(nèi)，鉑熱電阻與溫度之間的關(guān)系為

在0～650℃范圍內(nèi)，鉑熱電阻與溫度中間的關(guān)系為

鉑的電阻值與其純度密切相關(guān)，純度越高，其電阻率越大。鉑的純度通常用百度電阻比W（100）來表示

鉑熱電阻的電阻值與溫度的對照關(guān)系也采用分度表表示。2.銅熱電阻

在一些測量精度要求不是很高且溫度較低（－50～＋150℃）的場合，普遍采用銅熱電阻。銅熱電阻具有良好的線性、電阻溫度系數(shù)比鉑高、易于提純，價格便宜等優(yōu)點，其缺點是電阻率較小。

在－50～＋150℃溫度范圍內(nèi)，銅電阻與溫度之間的關(guān)系為A—實驗確定的常數(shù)，A=4.28899×10-3℃-1；

B—實驗確定的常數(shù)，B=-2.133×10-7℃-2；C—實驗確定的常數(shù)，C=1.233×10-9℃-3。3.其它熱電阻（1）銦熱電阻：它可用于低溫高精度的測量。在－269～－258℃溫度范圍內(nèi)，其靈敏度是鉑熱電阻的10倍，故常用于鉑熱電阻無法使用的低溫情況。其缺點是材料較軟，不易復(fù)制。（2）錳熱電阻：它在－271～－210℃的低溫范圍內(nèi)，電阻溫度系數(shù)大，靈敏度高，在－271～－257℃的溫度范圍內(nèi)，其電阻率隨溫度的平方變化。此外，磁場對錳熱電阻的影響較小，且具有規(guī)律性。錳熱電阻的缺點是脆性較大，拉絲較難，易損壞。（3）碳熱電阻：它適于－273～－268.5℃溫度范圍內(nèi)使用，具有靈敏度高，熱容量小，對磁場不敏感，價格低廉、使用方便等優(yōu)點，其較明顯的缺點是熱穩(wěn)定性較差。8.2.2熱敏電阻1.工作原理

熱敏電阻是利用半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度變化而變化的性質(zhì)制成的溫度敏感元件。對于金屬熱電阻，其電阻值會隨溫度升高而增大，而半導(dǎo)體的阻值卻隨溫度的升高而急劇下降，半導(dǎo)體熱敏電阻隨溫度變化的靈敏度很高。

熱敏電阻通?？梢苑譃槿?，即負溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）、正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）和臨界溫度系數(shù)熱敏電阻（CTR）。（1）負溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）

負溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）的電阻率隨溫度升高而顯著減小，是一種緩變型熱敏電阻，可測溫度范圍較寬，具有較為均勻的感溫特性。NTC熱敏電阻的熱電特性（即熱敏電阻的阻值與溫度之間的關(guān)系）可近似用經(jīng)驗公式表示為NTC除了具有溫度系數(shù)大，靈敏度高的優(yōu)點外，還有穩(wěn)定性好，體積小，功耗小，響應(yīng)速度快，無需冷端溫度補償，適宜遠距離測量與控制，價格便宜等。其缺點主要是由于同一型號產(chǎn)品的特性和參數(shù)差別較大，致使互換性差，此外它的熱電特性還有較大的非線性，給使用帶來很大不便。（2）正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）PTC具有在工作溫度范圍內(nèi)電阻值隨溫度升高而顯著增大的特性。PTC的電阻—溫度關(guān)系可用以下經(jīng)驗公式表示：（3）臨界溫度系數(shù)熱敏電阻（CTR）CTR熱敏電阻的阻值會在某一特定溫度（約68℃）下發(fā)生突變，它是由V、Ba、P等氧化物燒結(jié)的固熔體。CTR熱敏電阻的實用溫度范圍是60～70℃，電阻的聚變溫度約為0.1℃。它適合在某一較窄的溫度范圍做溫度控制開關(guān)或監(jiān)測使用。2.熱敏電阻的特點（1）靈敏度高，是鉑熱電阻、銅熱電阻靈敏度的幾百倍。它與簡單的二次儀表結(jié)合，就能檢測出1×10-3℃的溫度變化，與電子儀表組成測溫計，可完成更精確的溫度測量。（2）工作溫度范圍寬。常溫?zé)崦綦娮璧墓ぷ鳒囟葹?55～+315℃；高溫?zé)崦綦娮璧墓ぷ鳒囟雀哂?15℃；低溫?zé)崦綦娮璧墓ぷ鳒囟鹊陀?55℃，可達-273℃。（3）可以根據(jù)不同的要求，將熱敏電阻制成各種不同形狀。（4）可制成1～10MΩ標(biāo)稱阻值的熱敏電阻，以供應(yīng)用電路選擇。（5）穩(wěn)定性好，過載能力強，壽命長。（6）響應(yīng)速度快，價格便宜。8.2.3工作電路1.金屬熱電阻的連接方式

熱電阻一般采用3種不同的接線方式接入測量電路中，即2線式、3線式和4線式。(a)2線式；(b)3線式；(c)4線式

熱電阻的工作電路大致有兩種，即恒壓電路和恒流電路。恒壓電路就是使加在熱電阻兩端的電壓保持恒定，測量電流變化的電路；恒流電路就是流經(jīng)熱電阻的電流保持恒定，測量其兩端電壓的電路。

這是一種恒溫器電路，可用來檢測印制板上功率晶體管周圍的溫度，如果溫度超過60℃就會輸出信號，實現(xiàn)自動調(diào)溫。2線式熱電阻接線實例3線式熱電阻測溫電路實例4線式熱電阻測溫電路實例2.熱敏電阻的連接方式(a)單體方式；(b)并聯(lián)方式；(c)串聯(lián)方式；

(d)(e)混聯(lián)方式；(f)比率方式。圖（a）表示單體熱敏電阻在電路中的連接方式，這種方式能顯示出熱敏電阻自身特性。它在電路中連接靈活，因此容易獲得較好的線性特性。圖（b）、（c）分別是并聯(lián)和串聯(lián)方式，特性與圖（a）相同。圖（d）、（e）是與普通電阻的混聯(lián)方式，組成合成電阻，其溫度系數(shù)小，而且與溫度范圍無關(guān)，可獲得較高的精度，適用于測溫儀器中。但是，合成電阻較難顯示出熱敏電阻自身的特性。圖（f）是比率式連接方式，這種方式連接靈活，可獲得較好的線性特性。熱敏電阻溫度檢測電路熱敏電阻溫度上下限報警電路過流保護電路8.3集成溫度傳感器

集成溫度傳感器是將半導(dǎo)體溫度傳感器與放大電路、偏置電源及線性化電路集成電路等，采用集成化技術(shù)制作在同一芯片上，從而極大地提高了傳感器的各項性能。與傳統(tǒng)的熱電偶、熱電阻、熱敏電阻等溫度傳感器相比，它具有測溫精度高、復(fù)現(xiàn)性好、線性好、體積小、熱容量小、穩(wěn)定性好、輸出電信號大等優(yōu)點。

集成溫度傳感器按輸出形式可以分為電壓型和電流型兩種。電壓型集成溫度傳感器的溫度系數(shù)為10mV/℃；而電流型的為1μA/℃，它們還具有絕對零度時輸出為零的特性。8.3.1集成溫度傳感器LM35LM35是電壓輸出型集成溫度傳感器，其線性溫度系數(shù)為10mV/℃，常溫下測量精度為

℃以內(nèi)，最大功耗電流為70μA，自身發(fā)熱對測量精度的影響在0.1℃以內(nèi)。采用4V以上的單電源供電時，測溫范圍為2～150℃；采用雙電源供電時，測溫范圍為－55～＋150℃（金屬殼封裝）和－40～＋110℃（TO92封裝），且無需進行調(diào)整。LM35最適宜用于遙控，低成本化，工作電壓范圍為4V～30V，非線性度低于±1/4℃，輸出阻抗（在1mA負載時）為0.1Ω。（a）是采用LM35構(gòu)成的單電源溫度傳感器電路，Uo為相應(yīng)溫度的輸出電壓。（b）是采用LM35構(gòu)成＋2℃～＋150℃溫度傳感器電路。（c）是采用LM35構(gòu)成的滿程攝氏溫度計，輸出Uo＝+1500mV，相當(dāng)于＋150℃，Uo＝+250mV，相當(dāng)于＋25℃，Uo＝－550mV，相當(dāng)于－55℃。圖是二線式接法（信號線與電源線共用）的LM35測溫電路的一個實例。信號以電流形式取出，因而不會產(chǎn)生由導(dǎo)線電阻損耗引起的誤差。8.3.2集成溫度傳感器AD590AD590是電流型集成溫度傳感器，具有測溫誤差小，動態(tài)阻抗高，響應(yīng)速度快，傳輸距離遠，體積小，微功耗等優(yōu)點。

AD590的主要特征如下：（1）線性電流輸出：1μA／K，正比于熱力學(xué)溫度。（2）寬溫度范圍：－55℃～+150℃。（3）精度高：經(jīng)過校準(zhǔn)精度可達±0.5℃（AD590M）。（4）線性好：滿量程范圍±0.3℃（AD590M）。（5）電源范圍寬：+4V～+30V。

將幾個AD590單元串聯(lián)使用時，顯示的是幾個被測溫度中的最低溫度；而將其并聯(lián)可獲得被測溫度的平均值。

電路中利用運放μA741將兩個AD590的輸出電流轉(zhuǎn)換為輸出電壓，輸出電壓值為10(T2－T1)(mV/℃)。調(diào)整時，保持兩個AD590處于同一溫度時，通過調(diào)整RP使輸出電壓為0即可。8.3.3一線數(shù)字溫度計DS1820DS1820數(shù)字溫度計提供9位攝氏溫度測量，具有非易失性、上下觸發(fā)門限及用戶可編程的報警功能。輸入信息經(jīng)過單線接口送入DSl820或從DSl820送出，因此從中央處理器到DSl820僅需連接一條線（和地）。讀、寫和完成溫度變換所需的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供，而不需要外部電源。