電阻溫度檢測器（RTD）的應用

核電廠廣泛采用電阻溫度探測器測量溫度。RTD的測溫原理是：純金屬或某些合金的電阻隨溫度的升高而增大，隨溫度降低而減小。因此RTD有點像是一個溫電轉(zhuǎn)換器，把溫度變化轉(zhuǎn)化為電壓變化。最適合RTD使用的金屬是在給定溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定的純金屬。電阻-溫度變化關系最好是線性的，溫度系數(shù)（溫度系數(shù)的定義是單位溫度引起的電阻變化）越大越好，而且要能夠抵抗熱疲勞，隨溫度變化響應靈敏。只有少數(shù)幾種金屬能夠滿足這樣的要求。

IC溫度傳感器

（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、控測，不需要進行非線性校準，外圍電路簡單。目前在國內(nèi)外仍普遍應用的一種集成傳感器，下面介紹一種具有高靈敏度和高精度的IC溫度傳感器—AN6701。

AN6701的原理圖如下圖所示，它由溫度檢測電路、溫度補償電路以及緩沖放大器3部分組成。

IC溫度傳感器的檢測電路是利用晶體管對兩個發(fā)射極的電流密度差產(chǎn)生基極-發(fā)射極之間的電壓差（VbC）的原理而工作的。下圖所示為溫度檢測及溫度補償電路圖。上圖中，T1-T5為檢測電路，T8-T11及RC組成的電路產(chǎn)生正比其絕對溫度的電流，該電流通過T12和T13注入T7，即可獲得對應于注入電流的補償溫度。RC為外接電阻，使傳感器的校準比較方便。

（2）數(shù)字輸出傳感器

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(jié)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(nèi)部都包含溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)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，其智能化和諧也取決于軟件的開發(fā)水平。