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数字式温度传感器工作原理以及测温原理分析：数字式温度传感器芯片采用硅工艺生产的数字式温度传感器，其采用PTAT结构，这种半导体结构具有精确的，与温度相关的良好输数字式温度传感器工作原理以及测温原理分析：数字式温度传感器芯片采用硅工艺生产的数字式温度传感器，其采用PTAT结构，这种半导体结构具有精确的，与温度相关的良好输出特性。
PTAT的输出通过占空比比较器调制成数字信号，占空比与温度的关系如下式：DC=0.32 0.0047*t，t为摄氏度。
输出数字信号故与微处理器MCU兼容，通过处理器的高频采样可算出输出电压方波信号的占空比，即可得到温度。
该款温度传感器因其特殊工艺，分辨率优于0.005K。
数字式温度传感器芯片
测温原理：将敏感元件、A/D转换单元、存储器等集成在一个芯片上，直接输出反应被测温度的数字信号，使用方便，但响应速度较慢（100ms数量级）。
如温度IC，温度集成电路(IC)是一种数字温度传感器，它有非常线性的电压∕电流—温度关系。
有些IC传感器甚至有代表温度、并能被微处理器直接读出的数字输出形式。
有两类具有如下温度关系的温度IC：电压IC: 10 mV/K；
电流IC: 1μA/K。
开始供电时，数字温度传感器处于能量关闭状态，供电之后用户通过改变寄存器分辨率使其处于连续转换温度模式或者单一转换模式。
在连续转换模式下，数字温度传感器连续转换温度并将结果存于温度寄存器中，读温度寄存器中的内容不影响其温度转换;
在单一转换模式，数字温度传感器执行一次温度转换，结果存于温度寄存器中，然后回到关闭模式，这种转换模式适用于对温度敏感的应用场合。
数字温度传感器芯片 - MY18E20
这里小编推荐一款由工采网代理的国产品牌浙江MYSENTECH推出的温湿度传感芯片，数字温度传感器芯片 - MY18E20，该款温度传感芯片感温原理基于CMOS半导体PN节温度与带隙电压的特性关系，经过小信号放大、模数转换、数字校准补偿后，数字总线输出，具有精度高、一致性好、测温快、功耗低、可编程配置灵活、寿命长等优点。
MY18E20内置非易失性E2PROM存储单元，可用于保存芯片ID号、高低温报警阈值、温度校准修正值以及用户自定义信息。
提供多种封装样式的单总线接口0.5℃数字温度芯片，以满足客户不同使用场景需求，如表贴型M601B DFN8封装（2*2*0.55mm）、M1601B SOT23-3封装（2.9*2.8*1.1mm）、MTS01B DFN8封装（2.5*2.5*0.75mm），小直插型MY1820 TO92S封装、M1820 TO92S封装等。
产品广泛应用在板级监控、环境温度、智能家电、智能家居、消费电子等领域。
在温湿度传感领域，浙江MYSENTECH便是国产品牌中的佼佼者。
了解更多关于浙江MYSENTECH温湿度传感芯片的技术应用，请登录工采网官网进行咨询。
拓展：应用在温度测量仪领域中的数字温度传感芯片
用于测量温度的仪器。
测量仪是测温仪器类型的其中之一。
根据所用测温物质的不同和测温范围的不同，有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计、双金属温度计等。
温度测量仪
温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。
通常来说接触式测温仪表比较简单、可靠，测量精度较高；
但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交换，帮需要一定的时间才能达到热平衡，所以存在测温的延迟现象，同时受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温度测量。
非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的，测温元件不需与被测介质接触，测温范围广，不受测温上限的限制，也不会破坏被测物体的温度场，反应速度一般也比较快；
但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响，其测量误差较大。
技术参数：
温度：测量原理热敏电阻法（10kΩ25℃）；
测量范围-6℃至+46℃；
准确度±0.3℃±1较小有效位数。
溶解氧（%空气饱和度）：测量原理稳态极谱法（PE盖膜）；
测量范围0至200%；
分辨率 0.1%空气饱和度；
准确度读数之±2%或±2%空气饱和度，以较大者为准。
溶解氧（毫克/升）：测量原理稳态极谱法（PE盖膜）；
测量范围0至20ppm（毫克/升）；
分辨率0.01ppm（毫克/升）；
准确度读数之±2%或±0.2毫克/升，以较大者为准。
温度计是测温仪器的总称其原理一般是利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩等的现象为设计根据,可以准确的判断和测量温度。
数字温度传感芯片 - M601B
这里小编推荐一款由工采网代理的国产品牌浙江MYSENTECH推出的温湿度传感芯片，数字温度传感芯片 - M601B，该数字模拟混合信号温度传感芯片，高测温精度为0°C到 50°C范围±0.5℃，用户无需进行校准。
温度传感芯片感温原理基于CMOS半导体PN节温度与带隙电压的特性关系，经过小信号放大、模数转换、数字校准补偿后，数字总线输出，具有精度高、一致性好、测温快、功耗低、可编程配置灵活、寿命长等优点。
温度传感芯片内置16-bit ADC，分辨率0.004°C，具有-70°C到+150°C的超宽工作范围。
芯片有64位 ID序列号，在出厂前经过100%的测试校准，根据温度误差特性进行校准系数的拟合，芯片内部自动进行补偿计算。
为了简化系统应用，芯片的ID搜索、测温数据内存访问、功能配置等均基于数字单总线协议指令，上位机微处理器只需要一个GPIO端口便可进行读写访问。
单总线通信接口通过共用一根数据总线来实现多节点传感采集与组网的低成本方案，传输距离远、支持节点数多，便于空间分布式传感组网。
可支持100个节点 100至500米长的测温节点串联组网。
芯片内置非易失性E2PROM存储单元，用于保存芯片ID号、高低温报警阈值、温度校准修正值以及用户自定义信息，如传感器节点编号、位置信息等。
M601B另有ALERT报警指示引脚，便于用户扩展硬件报警应用。
数字温度传感芯片 - M601B的特点：
测温精度：±0.5℃（0°C 到+50℃）
测温范围：-70°C ~ +150°C
低功耗：典型待机电流 0.1µA@3.3V，测温峰
值电流 0.45mA@3.3V，测温平均电流 5.2μA（@3.3V，1s 周期）
宽工作电压范围：1.8V-5.5V
感温分辨率：16 位输出，高分辨率 0.004°C
温度转换时间可配置：10.5ms/5.5ms/4ms
在温湿度传感领域，浙江MYSENTECH便是国产品牌中的佼佼者。
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拓展：应用在测温仪中的数字温度传感芯片
测温仪（thermometric indicator），是温度计的一种，用红外线传输数字的原理来感应物体表面温度，操作比较方便，特别是高温物体的测量。
应用广泛，如钢铸造、炉温、机器零件、玻璃及室温、体温等各种物体表面温度的测量。
用得比较多的是红外测温仪。
测温仪
随着科学技术的发展和现代工业技术的需要，测温技术也不断地改进和提高。
由于测温范围越来越广，根据不同的要求，又制造出不同需要的测温仪器。
气体温度计:：多用氢气或氦气作测温物质，因为氢气和氦气的液化温度很低，接近于零度，故它的测温范围很广。
这种温度计精确度很高，多用于精密测量。
电阻温度计:：分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计，都是根据电阻值随温度的变化这一特性制成的。
金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的；
半导体温度计主要用碳、锗等。
电阻温度计使用方便可靠，已广泛应用。
它的测量范围为-260℃至600℃左右。
温差电偶温度计:：是一种工业上广泛应用的测温仪器。
利用温差电现象制成。
两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端，另两端与测量仪表连接，形成电路。
把工作端放在被测温度处，工作端与自由端温度不同时，就会出现电动势，因而有电流通过回路。
通过电学量的测量，利用已知处的温度，就可以测定另一处的温度。
高温温度计:：是指专门用来测量500℃以上的温度的温度计，有光测温度计、比色温度计和辐射温度计。
高温温度计的原理和构造都比较复杂，这里不再讨论。
其测量范围为500℃至3000℃以上，不适用于测量低温。
数字温度传感芯片 - M601B
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温度传感芯片内置16-bit ADC，分辨率0.004°C，具有-70°C到+150°C的超宽工作范围。
芯片有64位 ID序列号，在出厂前经过100%的测试校准，根据温度误差特性进行校准系数的拟合，芯片内部自动进行补偿计算。
为了简化系统应用，芯片的ID搜索、测温数据内存访问、功能配置等均基于数字单总线协议指令，上位机微处理器只需要一个GPIO端口便可进行读写访问。
单总线通信接口通过共用一根数据总线来实现多节点传感采集与组网的低成本方案，传输距离远、支持节点数多，便于空间分布式传感组网。
可支持100个节点 100至500米长的测温节点串联组网。
芯片内置非易失性E2PROM存储单元，用于保存芯片ID号、高低温报警阈值、温度校准修正值以及用户自定义信息，如传感器节点编号、位置信息等。
M601B另有ALERT报警指示引脚，便于用户扩展硬件报警应用。
数字温度传感芯片 - M601B的特点：
测温精度：±0.5℃（0°C 到+50℃）
测温范围：-70°C ~ +150°C
低功耗：典型待机电流 0.1µA@3.3V，测温峰
值电流 0.45mA@3.3V，测温平均电流 5.2μA（@3.3V，1s 周期）
宽工作电压范围：1.8V-5.5V
感温分辨率：16 位输出，高分辨率 0.004°C
温度转换时间可配置：10.5ms/5.5ms/4ms
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拓展：测温神器DS18B20数字温度传感器模块介绍
测量温度是创客项目中最常见的功能需求之一。
自己动手做一个测温计，放在你的卧室或是车厢里，让你随时了解你周边的环境温度，那也是极好的。
如果再加上其他辅助模块和控制器，那你就可以实现远程测温和控温了，是不是十分酷炫呢？这一切的基础就是一块小小的温度传感器芯片，其中最为常见的就是DS18B20数字温度传感器。
DS18B20是常用的数字温度传感器，其输出的是数字信号，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。
它的接线方便，封装成后可应用于多种场合。
DS18B20引脚定义：：
- DQ为数字信号输入/输出端；
- GND为电源地；
- VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。
DS18B20的主要特性：
- 适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电；
- 独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯；
- DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温；
- 测温范围－55℃～+125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃
- 可编程 的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温
- 在9位分辨率时，最多在 93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快
- 测量结果直接输出数字温度信号，以"一 线总线"串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力
- 负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁， 但不能正常工作。
DS18B20的内部结构：：DS18B20内部结构主要包括4部分：64位光刻ROM、温度传感器、非易失的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器，如图所示。
DS18B20内部结构
DS18B20工作原理：：
DS18B20测温原理图
DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s减为750ms。
DS18B20的测温原理如图所示，图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1，高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入，图中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数，进而完成温度测量。
计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将-55 ℃所对应的基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中，减法计数器1和温度寄存器被预置在 -55 ℃ 所对应的一个基数值。
减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到0时温度寄存器的值将加1，减法计数器1的预置将重新被装入，减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。
图中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数门仍未关闭就重复上述过程，直至温度寄存器值达到被测温度值，这就是DS18B20的测温原理。
另外，由于DS18B20单线通信功能是分时完成的，他有严格的时隙概念，因此读写时序很重要。
系统对DS18B20的各种操作必须按协议进行。
操作协议为：初始化DS18B20(发复位脉冲)→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据。
各种操作的时序图与DS1820相同。
说了这么多，是不是还是一头雾水，不要紧，因为我们也不需要了解得这么清楚。
通常我们在应用过程中可以直接使用传感器集成模块。
它具有更方便的接口和更可靠的性能。
简单的说就是在传感器上增加了上拉电阻和指示灯。
- 工作电压：3V~5.5v
- 测温范围：-55℃~+125℃（误差±2℃）；-10℃~+85℃（误差±2℃）
- 板子尺寸：21mm*10mm
DS18B20数字温度传感器模块
DS18B20数字温度传感器模块原理图
下面我们就用Arduino驱动DS18B20模块，并用串口显示DS18B20测得的温度。
硬件设备：
- Arduino 控制器 × 1
- DS18B20 数字温度传感器模块 × 1
- USB 数据线 × 1
接线：：连接电路非常的简单，只要连接好模块的电源，地线，再将模块的数据总线DO与 Arduino 的数字端 12 引脚相连便可，连上 USB 数据。
Arduino 接线图
下面就是程序了，先附上流程图：
DS18B20程序流程图
我们根据上面流程图采用单总线库：OneWire完成程序编写
include <
OneWire.h>
define ONE_WIRE_BUS 12// 初始连接在单总线上的单总线设备OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire);
void setup(void){// 设置串口通信波特率Serial.begin(9600);
Serial.println("Dallas Temperature IC Control Library Demo");
// 初始库sensors.begin();
}void loop(void){Serial.print("Requesting temperatures...");
sensors.requestTemperatures();
// 发送命令获取温度Serial.println("DONE");
Serial.print("Temperature for the device 1 (index 0) is: ");
Serial.println(sensors.getTempCByIndex(0));
}
这样是不是简单多了呢，你可以接上数码管，液晶屏等显示设备，就完成一个温度计的制作了。
拓展：温控仪表温度数字跳动处理方法
1、室外温度传感器坏了 需要尽快更换。
2、你的信号线连接不对。
可以把信号端直接短路试试（不要接负载），这样能检查控温表本身是不是正常，如果控温表显示的室温，那说明控温表没问题。
3、参数设置不对。
试着按SEL键：按1秒钟进入第一组参数。
按3秒钟进入第二组参数。
按5秒钟进入第三组参数。
参数设置后，按SEL键2秒钟，返回工作状态。
参数设置为OFF就可以 。
4、供电电压不正常，或者温控仪表内部电压有问题。
