集成溫度傳感器的原理是基于硅基p-n結對溫度的敏感效應，它有三種類型：1.線性輸出集成溫度傳感器，電壓與溫度成比例關系；2.臨界點輸出集成溫度傳感器，探測溫度以防止過熱，臨界溫度點的調整可通過電阻設置來完成。3.數(shù)字傳感器，用數(shù)據(jù)總線傳輸溫度值，用數(shù)字輸出取代模擬輸出。集成溫度傳感器的工作溫度范圍是有限的，通常在-55°C~150°C之間，但卻具有價格低廉、設計簡易、測量精確等優(yōu)越性。集成溫度傳感器特有的低價格是制造商手中的法寶，在溫度傳感器中集成溫度傳感器價格最低，但它也有兩個弱點，即受溫度限制和受電磁干擾，但這些消極因素并不能影響制造商的信心。

１ 集成溫度傳感器的產(chǎn)品分類

現(xiàn)代信息技術的傳感器屬于信息技術的前沿尖端產(chǎn)品，尤其是溫度傳感器被廣泛用于工農業(yè)生產(chǎn)、科學研究和生活等領域，數(shù)量高居各種傳感器之首。近百年來，溫度傳感器的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下三個階段；(1)傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器(含敏感元件)；(2)模擬集成溫度傳感器／控制器；(3)智能溫度傳感器。目前，國際上新型溫度傳感器正從模擬式向數(shù)字式、由集成化向智能化、網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。

1.1 模擬集成溫度傳感器

集成傳感器是采用硅半導體集成工藝而制成的，因此亦稱硅傳感器或單片集成溫度傳感器。模擬集成溫度傳感器是在20世紀80年代問世的，它是將溫度傳感器集成在一個芯片上、可完成溫度測量及模擬信號輸出功能的專用IC。模擬集成溫度傳感器的主要特點是功能單一(僅測量溫度)、測溫誤差小、價格低、響應速度快、傳輸距離遠、體積小、微功耗等，適合遠距離測溫、控溫，不需要進行非線性校準，外圍電路簡單。

1.2 模擬集成溫度控制器

模擬集成溫度控制器主要包括溫控開關、可編程溫度控制器。某些增強型集成溫度控制器中還包含了A/D轉換器以及固化好的程序，這與智能溫度傳感器有某些相似之處。但它自成系統(tǒng)，工作時并不受微處理器的控制，這是二者的主要區(qū)別。

1.3 智能溫度傳感器

智能溫度傳感器(亦稱數(shù)字溫度傳感器)是在20世紀90年代中期問世的。它是微電子技術、計算機技術和自動測試技術(ATE)的結晶。目前，國際上已開發(fā)出多種智能溫度傳感器系列產(chǎn)品。智能溫度傳感器內部都包含溫度傳感器、A/D轉換器、信號處理器、存儲器(或寄存器)和接口電路。有的產(chǎn)品還帶多路選擇器、中央控制器(cpu)、隨機存取存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)。智能溫度傳感器的特點是能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關的溫度控制量，適配各種微控制器(MCU)；并且它是在硬件的基礎上通過軟件來實現(xiàn)測試功能的，其智能化程度也取決于軟件的開發(fā)水平。

2 智能溫度傳感器發(fā)展的新趨勢

進入21世紀后，智能溫度傳感器正朝著高精度、多功能、總線標準化、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡傳感器、研制單片測溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。

2.1 提高測溫精度和分辨力

在20世紀90年代中期最早推出的智能溫度傳感器，采用的是8位A/D轉換器，其測溫精度較低，分辨力只能達到1℃。目前，國外已相繼推出多種高精度、高分辨力的智能溫度傳感器，所用的是9~12位A/D轉換器，分辨力一般可達0.5~0.0625℃。由美國DALLAS半導體公司新研制的DS1624型高分辨力智能溫度傳感器，能輸出13位二進制數(shù)據(jù)，其分辨力高達0.03125℃，測溫精度為±0.2℃。

2.2 增加測試功能

新型智能溫度傳感器的測試功能也在不斷增強。例如，DS1629型單線智能溫度傳感器增加了實時日歷時鐘（RTC），使其功能更加完善。DS1624還增加了存儲功能，利用芯片內部256字節(jié)的E2PROM存儲器，可存儲用戶信息。另外，智能溫度傳感器正從單通道向多通道的方向發(fā)展，這就為研制和開發(fā)多路溫度測控系統(tǒng)創(chuàng)造了良好條件。

智能溫度傳感器都具有多種工作模式可供選擇，主要包括單次轉換模式、連續(xù)轉換模式、待機模式，有的還增加了低溫極限擴展模式，操作非常簡便。對某些智能溫度傳感器而言，主機(外部微處理器或單片機)還可通過相應的寄存器來設定其A/D轉換速率，分辨力及最大轉換時間。

2.3 總線技術的標準化與規(guī)范化

目前，智能溫度傳感器的總線技術也實現(xiàn)了標準化、規(guī)范化，所采用的總線主要有單線(Wire)總線、I2C總線、SMBus總線和spI總線。

2.4 可靠性及安全性設計

傳統(tǒng)的A/D轉換器大多采用積分式或逐次比較式轉換技術，其噪聲容限低，抑制混疊噪聲及量化噪聲的能力比較差。新型智能溫度傳感器普遍采用了高性能的Σ－Δ式A／Ｄ轉換器，它能以很高的采樣速率和很低的采樣分辨力將模擬信號轉換成數(shù)字信號，再利用過采樣、噪聲整形和數(shù)字濾波技術，來提高有效分辨力。Σ－Δ式A／D轉換器不僅能濾除量化噪聲，而且對外圍元件的精度要求低。為了避免在溫控系統(tǒng)受到噪聲干擾時產(chǎn)生誤動作。為防止因人體靜電放電(ESD)而損壞芯片。一些智能溫度傳感器還增加了ESD保護電路，一般可承受1000~4000V的靜電放電電壓。本文源自澤天傳感，轉載請保留出處。