Температурные сенсоры

Если возникает необходимость измерения температуры в микроконтроллерной системе, то нужны: Существуют самые разные варианты указанных элементов - от терморезистора до микросхемы, объединяющей в себе все необходимые компоненты и имеющей цифровой выход.

Оглавление:
1 NTC/PTC
2 LM335
3 LM334
4 DS1621
5 LM75
6 DS18S20
7 SHT11
8 Sonstiges
9 Weblinks
NTC/PTC
NTC (терморезисторы с отрицательным температурным коэффициентом) и PTC (терморезисторы с положительным температурным коэффициентом) являются термозависимыми резисторами. Чтобы измерить сопротивление, его включают последовательно с обычным резистором и измеряют падение напряжения на нем. Пример схемы подключения находится здесь.

Преимущества:
низкая цена (Reichelt 0,29 EUR)
Недостатки:
необходима калибровка
необходим АЦП

LM335
Микросхема, выдающая 10мВ на каждый градус Кельвина. Доступна в различных исполнениях. Примеры схем подключения приведены в даташите; схема работы с компаратором (вместо "правильного" АЦП) находится здесь.

Преимущества:
Точность 1 градус (при 25°C) даже без калибровки
относительно низкая цена (Reichelt от 0,87 EUR)
Недостатки:
необходим АЦП
в случае длинных соединительных проводов наводится слишком много пульсаций

LM334
Микросхема, подобная LM335, с той разницей, что ток, протекающий через микросхему, пропорционален температуре. С помощью "схемы" (два сопротивления) из даташита можно изменить ток таким образом, что на каждый градус Кельвина будет выдаваться 1 мВ. Так как преобразование тока/напряжения происходит на плате (и следовательно, вблици от АЦП) и измерение производится с помощью тока, то помехи из-за пульсаций в сети значительно меньше, чем в случае LM335

Преимущества:
точность 1° (при 25°C) даже без калибровки
относительно низкая цена (Reichelt 0,90 EUR)
Недостатки:
необходим АЦП

DS1621
DS1621 - это температурный сенсор, объединенный с АЦП. Он передает результаты измерений по шине I2C. Схема электронного термометра с использованием этой микросхемы находится здесь.

Преимущества:
уже откалиброван
не нужен АЦП
так как I2C является шиной, с помощью всего двух портов ввода-вывода можно подключить и использовать несколько DS1621 и других I2C-микросхем
точность +-0,5°
Недостатки:
дорогой (Segor 5,80 EUR)

LM75
LM75 подобна DS1621, но доступна только в SMD-корпусе и имеет более низкую точность. Однако, его чаще можно увидеть на системных платах ПК, так что при разборке старой машины можно бесплатно получить термосенсор в свое распоряжение. Схема подключения находится здесь.

Преимущества:
уже откалиброван
не нужен АЦП
выход на шину I2C
дешевле, чем DS1621 (Reichelt 2,10 EUR)
Недостатки:
доступен только в SMD-корпусе
очень неточный (+-2°)

DS18S20
DS18S20 (наследник DS1820) также является температурным сенсором, объединенным с АЦП. Измеренные данные он выдает на однопроводную шину, так что может быть подключен к макроконтроллеру с помощью одного-единственного вывода. Кроме того, этот элемент обладает возможностью паразитного питания, т.е. для передачи данных и подвода питания требуются всего две линии. Схема соединения находится здесь, код для управления - здесь.

Преимущества:
уже откалиброван
точность +-0,5°
подключение по схеме 1-Wire
Недостатки:
относительно дорогой (Reichelt 5,45 EUR)

SHT11
SHT11 - это сенсор температуры и влажности от Sensirion.

Преимущества:
простое I2C-подобное управление
не требуется калибровка
Недостатки:
относительно дорогой (Farnell 18,60 EUR)

Другие варианты
Существует множество других микросхем, с помощью которых можно решить задачу измерения температуры и, конечно, много других возможностей измерений.

Ссылки в Интернет
http://www.sprut.de/electronic/temeratur/temp.htm, в особенности термозависимые источники тока и NTC/PTC, включая линеаризацию.


Словарь радиоэлектронных компонентов
Интернет-магазин радиоэлектронных компонентов и наборов