电子产品世界

1.2 输出跳变信号的模拟温度传感器
在某些系统中，并不需要知道精确的温度值，而只需了解温度是否高于或低于某特定值即可。该信息可用来触发风扇、空调、加热器等控制单元。这种特殊的模拟温度传感器一般只是输出跳变信号进行控制，通常称之为温度控制器。
用一个电压比较器取代图1中的ADC，产生的1位输出可驱动微控制器的一条I/O线，如图3所示。为避免电源电压变化的影响，比较器的门限电压可取自电压基准而非电源电压。

将传感器与比较器组合电路进行集成，使系统进一步简化。这种集成的温度控制器经常被称为温度开关。这种单片器件组合了传感器、比较器、电压基准和必要的电阻等多种器件。当温度超过预设门限时，输出电平发生跳变，控制加温或致冷器件通断。MAXIM公司的MAX6501/6502是热温开关，从厂家45℃到95℃预置了6种温度门限。MAX6503/6504是冷温开关，其温度门限为-15℃和5℃两种。MAX6501/6503为开漏输出，低电平有效。MAX6502/6504为推拉输出，高电平有效。MAX6501的输出经上拉电阻后可以直接驱动微处理器的中断或复位，如图4所示。

MAX6502的输出经简单驱动后，可以直接控制风扇工作。通过一些简单的电路配合，还可以将其应用于温度窗口报警。分层次控制等。这样的芯片还有AD公司的AD22105等.

2 数字温度传感器

将模拟温度传感器与数字转换接口电路集成在一起，就成为具有数字输出能力的数字温度传感器。随着半导体技术的迅猛发展，半导体温度传感器与相应的转换电路、接口电路以及各种其它功能电路逐渐集成在一起，形成了功能强大、精确、价廉的数字温度传感器。

2.1 单线输出的数字温度传感器
单线输出的特点是接口电路简单，测出的温度值精确，所以在一般应用中，这种芯片得到了偏爱。由于只有一根输出线，测量出的温度值必须转换成某种方式进行输出。常见的输出方式有时间输出、频率输出及数值输出等，然后再由微处理器将温度传感器输出的信号转换成真实温度值，进行进一步的处理与控制。

2.1.1 时间输出的温度传感器
AD公司的TMP03/04是常用的时间输出的数字温度传感器。它们输出经过调制后的矩形波，应用中只需测得其输出方波占空比T1/T2中T1和T2的实际时间宽度，即可计算出被测对象的温度。与微处理器连接时只需将芯片输出与微处理器的定时器／计数器相连，就可很容易地测出Ｔ１、Ｔ２的时间宽度，并计算出相应的温度值。TMP03为集电极开路输出，需上拉电阻，TMP04为开漏输出，可直接驱动逻辑电路。MAXIM公司的MAX6578也是一种输出时间的温度传感器。它输出的方波信号周期正比于绝对温度。其接口方式如图5所示。

MAXIM公司的MAX6575L/H芯片是另一种非常方便实用的时间输出的温度传感器。它的特点是在一根I/O线上最多可以同时接8只芯片，同时测8个点位的温度而不相互干扰。通过对管脚TS0、TS1的不同连接及选择"L"、"H"不同型号，可以设置芯片的不同延时系数。测量温度时，微处理器启动转换，经正比于绝对温度值的延时tDx后，MAX6575拉低I/O线。通过测量这个延时时间tDx，再利用所设置的该芯片的延时系数，可以计算出该芯片所测的温度值。由于各芯片延时系数不同，其延时时间并不会相互重叠，使用微处理器的定时器/计数器可以分别测出各个芯片的延时时间，再计算出各个芯片所测出的温度。

2.1.2 频率输出的单线温度传感器
MAX6577是输出频率信号的数字温度传感器。它输出占空比为1/2的方波，其频率正比于绝对温度。它的内部结构及使用方式与MAX6578非常相拟。通过引脚TS0、TS1选择适当的频率/温度比例常数，再由微处理器的内部计数器测出频率后，计算出所测温度。其与微处理器的接口方式见图5。

关键词： 温度传感器 微处理器 温度开关 数字接口