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tempsensor [2023/07/31 09:56]
chengshunkai
tempsensor [2023/08/01 16:39] (当前版本)
chengshunkai
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 温度传感器是一种用于测量和检测温度的设备或传感器。它能够将物体或环境的温度转换为可供测量、记录或控制的电信号或数字信号。温度传感器广泛应用于各个领域,包括工业控制、环境监测、医疗设备、家电、汽车等。温度传感器在各个领域中起着至关重要的作用,帮助监测和控制温度,确保设备的正常运行和安全性,同时也提供数据用于分析和决策。 温度传感器是一种用于测量和检测温度的设备或传感器。它能够将物体或环境的温度转换为可供测量、记录或控制的电信号或数字信号。温度传感器广泛应用于各个领域,包括工业控制、环境监测、医疗设备、家电、汽车等。温度传感器在各个领域中起着至关重要的作用,帮助监测和控制温度,确保设备的正常运行和安全性,同时也提供数据用于分析和决策。
  
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 ### 2. 温度传感器的分类 ### 2. 温度传感器的分类
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 热敏电阻温度传感器利用材料的电阻随温度变化的特性来测量温度。它使用热敏电阻材料作为敏感元件,该材料的电阻值会随着温度的变化而变化。通过测量热敏电阻的电阻值变化,可以确定与温度相关的值。热敏电阻的电阻值随温度的升高或降低而呈非线性变化。热敏电阻温度传感器的输出是模拟信号,通常需要通过模数转换器(ADC)将其转换为数字形式以进行进一步的处理和读取。 热敏电阻温度传感器利用材料的电阻随温度变化的特性来测量温度。它使用热敏电阻材料作为敏感元件,该材料的电阻值会随着温度的变化而变化。通过测量热敏电阻的电阻值变化,可以确定与温度相关的值。热敏电阻的电阻值随温度的升高或降低而呈非线性变化。热敏电阻温度传感器的输出是模拟信号,通常需要通过模数转换器(ADC)将其转换为数字形式以进行进一步的处理和读取。
  
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 电阻温度计(Resistance Temperature Detector,RTD)利用电阻温度系数的特性来测量温度。它使用一种电阻材料(通常是铂)作为敏感元件,随着温度的变化,电阻值相应地发生变化。其电阻值随温度的变化呈现线性关系。根据电阻与温度之间的关系,可以确定与温度相关的值。 电阻温度计(Resistance Temperature Detector,RTD)利用电阻温度系数的特性来测量温度。它使用一种电阻材料(通常是铂)作为敏感元件,随着温度的变化,电阻值相应地发生变化。其电阻值随温度的变化呈现线性关系。根据电阻与温度之间的关系,可以确定与温度相关的值。
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 热电偶温度传感器利用热电效应来测量温度。它由两种不同金属导线(通常是铂和铂铑合金)焊接在一起形成的热电接点。当热电偶的一端暴露在被测温度下时,产生的温差会在两个接点之间形成电动势。这个电动势与接点温度差以及导线材料的热电系数有关。通过测量热电偶产生的电动势,可以确定与温度相关的值。 热电偶温度传感器利用热电效应来测量温度。它由两种不同金属导线(通常是铂和铂铑合金)焊接在一起形成的热电接点。当热电偶的一端暴露在被测温度下时,产生的温差会在两个接点之间形成电动势。这个电动势与接点温度差以及导线材料的热电系数有关。通过测量热电偶产生的电动势,可以确定与温度相关的值。
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 红外温度传感器基于物体的热辐射特性。物体在一定温度下会发出红外辐射,传感器通过红外线传感器接收物体发出的红外辐射能量,并将其转换为与物体表面温度相关的电信号。这个转换过程利用了热电效应或红外吸收的原理。 红外温度传感器基于物体的热辐射特性。物体在一定温度下会发出红外辐射,传感器通过红外线传感器接收物体发出的红外辐射能量,并将其转换为与物体表面温度相关的电信号。这个转换过程利用了热电效应或红外吸收的原理。
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 ####​种类: ####​种类:
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 半导体温度传感器是利用半导体材料的电特性随温度变化而变化来测量温度的传感器。它使用半导体材料中的温度相关的电阻、电压或电流来确定温度值。根据具体的设计,半导体温度传感器可以利用PN结、热敏电阻效应、反向热电效应等原理工作。 半导体温度传感器是利用半导体材料的电特性随温度变化而变化来测量温度的传感器。它使用半导体材料中的温度相关的电阻、电压或电流来确定温度值。根据具体的设计,半导体温度传感器可以利用PN结、热敏电阻效应、反向热电效应等原理工作。
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 1.[[https://​www.honeywell.com/​cn/​zh-cn|honeywell]] (霍尼韦尔国际公司) 1.[[https://​www.honeywell.com/​cn/​zh-cn|honeywell]] (霍尼韦尔国际公司)
  
-2.[[https://​www.te.com/​chn-zh/​home.html|外部链接]] (泰科电子有限公司)+2.[[https://​www.te.com/​chn-zh/​home.html|泰科]] (泰科电子有限公司)
  
-3.[[https://​www.ti.com/​cn/​|外部链接]] (德州仪器公司)+3.[[https://​www.ti.com/​cn/​|TI]] (德州仪器公司)
  
-4.[[https://​www.st.com/​content/​st_com/​zh.html|外部链接]] (意法半导体有限公司)+4.[[https://​www.st.com/​content/​st_com/​zh.html|ST]] (意法半导体有限公司)
  
-5.[[https://​www.omron.com.cn/​|外部链接]] (欧姆龙公司)+5.[[https://​www.omron.com.cn/​|OMRON]] (欧姆龙公司)
  
-6.[[https://​www.panasonic.com/​cn/​|外部链接]] (松下电器产业株式会社)+6.[[https://​www.panasonic.com/​cn/​|Panasonic]] (松下电器产业株式会社)
  
-7.[[ https://​www.amphenol.com/​|外部链接]] (安费诺集团)+7.[[ https://​www.amphenol.com/​|Amphenol]] (安费诺集团)
  
-8.[[https://​www.nxp.com/​|外部链接]] (恩智浦半导体有限公司)+8.[[https://​www.nxp.com/​|NXP]] (恩智浦半导体有限公司)
  
-9.[[https://​www.sensirion.com/​cn/​|外部链接]] (Sensirion公司)+9.[[https://​www.sensirion.com/​cn/​|Sensirion]] (Sensirion公司)
  
-10.[[https://​www.maximintegrated.com/​|外部链接]] (美信集成产品公司)+10.[[https://​www.maximintegrated.com/​|Maxim]] (美信集成产品公司)
  
-11.[[https://​www.analog.com/​cn/​index.html|外部链接]] (安纳洛格设备公司)+11.[[https://​www.analog.com/​cn/​index.html|ANLOK]] (安纳洛格设备公司)
  
-12.[[https://​www.microchip.com/​zh/​|外部链接]] (微芯科技公司)+12.[[https://​www.microchip.com/​zh/​|Microship]] (微芯科技公司)
  
-13.[[https://​www.siemens.com/​cn/​zh/​home.html|外部链接]] (西门子公司)+13.[[https://​www.siemens.com/​cn/​zh/​home.html|Siemens]] (西门子公司)
  
-14.[[https://​www.emerson.com/​cn-zh|外部链接]] (艾默生电气公司)+14.[[https://​www.emerson.com/​cn-zh|Emerson]] (艾默生电气公司)
  
 ### 10. 常用的温度传感器介绍 ### 10. 常用的温度传感器介绍
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         time.sleep(1) ​ # 等待 1 秒,然后进行下一次读数         time.sleep(1) ​ # 等待 1 秒,然后进行下一次读数
  
 +**数字温度传感器TCN75A**
  
 +TCN75AVUA是一种温度传感器芯片其测温物理原理基于热敏电阻原理。
 +
 +在TCN75AVUA芯片中,使用了一种称为负温度系数(NTC)的热敏电阻。
 +
 +NTC热敏电阻的电阻值随温度升高而下降,而在温度下降时电阻值则上升。
 +
 +该芯片中的热敏电阻与温度敏感元件组成一个温度敏感电路。
 +
 +在特定的温度下,电路会产生一个电压,该电压与温度成比例。
 +
 +芯片内部的模拟电路和ADC将该电压转换为相应的数字值,这个数字值就代表测量到的温度。
 +
 +由芯片TCN75A设计了一款数字温度传感器,该传感器使用I2C通信,可直接读取温度。
 +
 +{{ :​20230801163603.jpg?​600 |}}
 +
 +{{ :​20230728165827.jpg?​600 |}}
 +
 +    from machine import I2C,Pin
 +    import math
 +    import time
 +
 +    # I2C 地址
 +    TCN75A = 0x48
 +
 +    #​I2C设备内部寄存器
 +    TA = 0x00#​温度寄存器地址
 +    CONFIG = 0x01#​配置寄存器地址
 +    THYST = 0x02#​温度报警下限地址
 +    TSET = 0x03#​温度报警上限地址
 +
 +    #​常用参数
 +    Temp_9bit = 0x00#​设置温度精度为0.5 C
 +    Temp_10bit = 0x20#​设置温度精度为0.25 C
 +    Temp_11bit = 0x40#​设置温度精度为0.125 C
 +    Temp_12bit = 0x60#​设置温度精度为0.0625 C
 +    Comparator = 0x00#​设置报警输出为比较器模式
 +    Interrupt = 0x02#​设置报警输出为中断模式
 +    Alert_high = 0x04#​设置报警输出为高
 +    Alert_low = 0x00#​设置报警输出为低
 +
 +
 +    code=0
 +    temp=0
 +    #​初始化I2C
 +    i2c = I2C(id=0,​scl=Pin(21),​sda=Pin(20),​freq=50_000)
 +
 +    #​向指定寄存器写入数据
 +    def reg_write(i2c,​ addr, reg, data):
 +        # Construct message
 +        msg = bytearray()
 +        msg.append(data)
 +
 +        i2c.writeto_mem(addr,​ reg, msg)
 +
 +    #​从指定寄存器中读取指定字节的数据
 +    def reg_read(i2c,​ addr, reg, nbytes):
 +
 +        data = i2c.readfrom_mem(addr,​ reg, nbytes)
 +        return data
 +
 +    #​读取总线上挂载的I2C设备并返回其地址
 +    addr_list = i2c.scan()
 +    print(addr_list)
 +
 +    reg_write(i2c,​TCN75A,​TA,​Temp_12bit)#​设置温度精度
 +
 +    while True:
 +        code=reg_read(i2c,​TCN75A,​TA,​ 2)
 +        temp=code[0]+code[1]*0.00390625#​将接收到的数据转换为温度
 +        print("​Temperature = "​+str(temp)+"​ C")
 +        time.sleep(1)