PT100傳感器跟硅溫度傳感器的工作原理分析
溫度傳感器目前分為傳統溫度傳感器和基于硅的溫度傳感器。傳統溫度傳感器包括熱敏電阻、電阻溫度檢測器和熱電偶。這些器件是模擬器件,而溫度傳感器沒有必要一定是模擬器件。基于硅的溫度傳感器能夠**輸出其測量溫度所代表的數字量。相比于需要外部信號調理電路和模數轉換器的方法,這種方案簡化了控制系統的設計。下面就某些硅溫度傳感器工作原理為大家介紹一下。
當兩個相同的晶體管在集電極電流密度比恒定的情況下工作時,它們的基極-發射極電壓差僅與**溫度成正比。其他的溫度傳感器則基于采用二極管接法的晶體管的基極-發射極電壓VBE的行為,此VBE隨著溫度反向變化,這個變化速率非常恒定,為- 2mV /℃,但是對于不同的晶體管,VBE變化的**值也不同。為了補償這種變化,可以在不同的IE值下比較ΔVBE。
某些硅溫度傳感器產生模擬電壓輸出(VPTAT,即與**溫度成正比的電壓),而其他的溫度傳感器則將VPTAT轉換為電流輸出。
在數字輸出溫度傳感器中,放大檢測晶體管的VBE,然后與帶隙基準電壓比較,并將結果輸入到Σ-Δ或逐次逼近寄存器ADC中轉換為數字輸出,精度可以是13bit或16bit,其中*低有效位被用作符號位。濕度傳感器探頭, ,不銹鋼電熱管 PT100傳感器, ,鑄鋁加熱器,加熱圈流體電磁閥
一種可替換的數字輸出方案是采用脈寬調制(PWM),其溫度和脈沖的導通與截止時間的比例成正比。由于導通時間是固定的,因此這些傳感器可以按照需要執行單次測量以使功耗*小。