今年的雙十一是我這幾年來剁手最輕的一次，隻買了一台FLUKE的紅外線測溫儀，型号是59E。同樣的參數下福祿克會比國産品牌貴不少，但是做工和精度上面，個人感覺對得起這個價格。對于溫度的測量這幾年我也做過好幾個方案了，今天就和大家分享一下這些年我用過的溫度傳感器。

把DS18B20放在第一位的主要原因是它太常用了，以至于我一想到溫度傳感器，首先在腦海裡閃過的就是它。它幾乎是很多電子工程師一入門就會接觸的溫度傳感器。當然它這麼流行是有一定原因的，下面就聽我慢慢道來。

DS18B20是美國Dallas公司推出的一款溫度傳感器。對于Dallas公司大家應該不會感到陌生，這家公司推出了很多明星産品，包括DS18B20、DS12C887、DS1302以及我們的矩陣LED時鐘裡面用的DS3231高精度RTC時鐘芯片等。大家在搜索這些芯片的datasheet時會發現，上面除了Dallas标志外還有Maxim标志，因為它在2001年被美信收購了，現在是美信的全資子公司。

DS18B20可以說是優點多多，體積小巧，測溫範圍廣-55℃~ 125℃，精度在-10℃~ 85℃可以達到±0.5℃，分辨率可以設置到12-bit，以及接線簡單無需外圍電路等等。魚和熊掌不可兼得，單總線接線簡單，但是其工作起來的時序卻很複雜，信号傳輸隻在微妙之間，稍有不慎（例如延時函數的使用不夠恰當）就可能導緻整個傳感器的工作時序混亂。因此，在寫DS18B20的控制程序時一定要弄清工作時序并使用合适的延時函數。之前我在一些跑了RTOS的低功耗系統中使用它就給軟件工作增加了難度，這也導緻我後來與之漸行漸遠，用其他方案替代了它。

DS18B20

把熱敏電阻和熱電偶放在一起并不是說它們是一種東西，它們是不同的兩種器件，放到一起是因為他們使用上有些類似，都需要加一些測溫電路才能工作。熱敏電阻顧名思義，是随着溫度變化其阻值會發生相應變化的一類元器件。按照溫度系數不同分為正溫度系數熱敏電阻器（PTC）和負溫度系數熱敏電阻器（NTC）。PTC溫度越高阻值越高，NTC溫度升高阻值降低。優點是價格便宜，我之前在一些需要控制成本恰巧又有ADC的項目中就會使用它。但是如果項目中沒有空餘的ADC或是根本沒有ADC，需要再單獨為它加一片ADC的時候，其實就不太劃算了。

熱電偶的測溫原理是利用導體的熱電效應，簡單的說就是不同的兩種導體或半導體兩端焊接在一起，形成一個閉環，當兩個點之間存在溫差時，就會産生熱電動勢，環路中有熱電流流動。熱電勢随溫度的升高而增大。熱電勢與導體材料有關，與兩點溫度有關，當材料固定不變，熱電勢就與溫度有固定的函數關系。利用這個函數關系，就可以測出溫度了。選擇不同的材料就有不同的測溫範圍。優點是測量範圍廣，常用的熱電偶從-50~ 1600℃均可連續測量,某些特殊熱電偶較低可測到-269℃(如金鐵鎳鉻),較高可達 2800℃(如鎢-铼)。

熱敏電阻和熱電偶有一個同樣的缺點就是需要額外的測量電路，這就比我們上面提到的DS18B20和後面要提到的這些集成式傳感器要麻煩一些，而且精度一般，如果要實現高精度就需要加一些校準以及補償，會增加一些成本。

上面我在說DS18B20的時候提到其時序複雜，後來替換了它，替換它的就是TMP112。這是德州儀器公司推出的一款數字溫度傳感器，接口為I2C。測溫範圍-55°C~ 150℃，精度在0°C至 65°C範圍内為0.5°C（最大值）。是熱敏電阻很好的替代品。這款溫度傳感器還有一個特别吸引人的優點就是它的功耗，這也是我在項目裡面使用它的一個很重要的原因，我那會所做的大多是低功耗項目，兩節電池工作一兩年的那種，所以它10uA的工作電流和1uA的關斷電流就很有吸引力了，完全不需要再加外部開關控制，就可以實現低功耗。

但是随着時間的推移我又将它放棄而使用了新的溫度傳感器，放棄它的主要原因是它的封裝。它隻有一種封裝，SOT563，尺寸為1.6mm*1.2mm，實在是太小了，焊接麻煩，于是我換掉了它，這回又是哪個片子呢？

LMT84和TMP235也是德州儀器推出的溫度傳感器，與上面的TMP112數字式溫度傳感器不同的是它倆都屬于模拟式溫度傳感器。這兩個中我最先使用的是LMT84，當時是用在了石油探測傳感器上面，石油鑽井探測傳感器與普通傳感器最大的不同就是環境溫度，地下上千米，溫度極高，最低指标也得要求耐溫到150°C，這時儀器裡面的溫度傳感器就尤為重要了，是其他傳感器進行溫度補償的基礎。我選擇LMT84也是冒着一定風險的，在高溫實驗箱裡面做了大量實驗，最後确定其确實可以耐溫到150°C穩定工作，短時間到175°C也沒有出現問題。

TMP235就是後來的事情了，是我在無意中浏覽TI官網時發現的，然後就立刻到得捷電子下單。選擇它的原因是精度比LMT84要高一些(TMP235A2 ±0.5°C)，而價格卻相差無幾。在最近的一些項目中我都使用的它。

當年做的測試闆

我熱衷于TI的這類模拟式溫度傳感器的最主要原因是使用簡單方便。它們比我上面提到的幾種都要簡單，隻要系統中有ADC就可以直接來使用它們了，軟件上無需複雜的校準程序，兩三個公式全部搞定。硬件上也是隻需要加一阻一容來濾個波就可以了。

AD590是美國ANALOG DEVICES公司的單片集成兩端感溫電流源，其輸出電流與絕對溫度成比例。在4V至30V電源電壓範圍内，該器件可充當一個高阻抗、恒流調節器，調節系數為1 µA/K(注意是開爾文)。

AD590

對于AD590一個很大的優點就是穩定，這是一個被廣泛用于石油探測等環境惡劣領域的溫度傳感器，使用上較我上面提到的兩款傳感器是要麻煩一些的。它的溫度測量範圍很廣，官方标稱-55℃~ 150℃，實際使用上我做過大量實驗，它确實是可以穩定工作到175℃（同時搭配其他耐高溫器件），這也是為什麼這些高溫場合選擇它的原因。這裡貼出我使用它的電路。

由于文章篇幅的原因我就介紹到這裡，其實還有很多優秀的溫度傳感器我沒有介紹到，大家可以在留言區補充，這樣大家一起學習一起進步。選擇溫度傳感産品也許看似小事一樁，但由于可用的産品多種多樣，選擇到一款價格符合預算、功能符合要求、設計簡單方便的傳感器就是顯得不那麼容易了。

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