半导体温度传感器的工作原理

半导体温度传感器的工作原理

半导体温度传感器的工作原理，生活中我们很多的电子设备都是需要用到传感器的，传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息，以下分享半导体温度传感器的工作原理。

半导体温度传感器的工作原理1

半导体温度传感器工作原理：

1、热电偶温度传感器工作原理

两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势EAB(T，T0)是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势，此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。

当有两种不同的导体和半导体A和B组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，称为工作端或热端，另一端温度为TO，称为自由端，则回路中就有电流产生，即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。

2、红外温度传感器工作原理

在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时，由于它内部热运动的存在,就会不断地向四周辐射电磁波，其中就包含了波段位于0.75～100μm 的红外线，红外温度传感器就是利用这一原理制作而成的。

SMTIR9901/02是一款现在市场上应用比较广的红外传感器，它是基于热电堆的硅基红外传感器。大量的热电偶堆集在底层的硅基上，底层上的高温接点和低温接点通过一层极薄的薄膜隔离它们的热量

高温接点上面的黑色吸收层将入射的放射线转化为热能，由热电效应可知，输出电压与放射线是成比例的，通常热电堆是使用BiSb和NiCr作为热电偶。

3、模拟温度传感器工作原理

AD590是一款电流输出型温度传感器，供电电压范围为3~30V，输出电流223μA~423μA，灵敏度为1μA/℃。当在电路中串接采样电阻R时，R两端的'电压可作为输出电压。R的阻值不能取得太大，以保证AD590两端电压不低于3V。

AD590输出电流信号传输距离可达到1km以上。作为一种高阻电流源，最高可达20MΩ，所以它不必考虑选择开关或CMOS多路转换器所引入的附加电阻造成的误差。适用于多点温度测量和远距离温度测量的控制。

4、数字式温度传感器工作原理

它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。测量温度范围-45到130℃，故广泛被用于高精度场合。

半导体温度传感器的工作原理2

一、热电阻温度传感器：

测温原理:热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。

金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即：Rt=Rt0[1+α（t-t0）] 式中，Rt为温度t时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0℃）时对应电阻值；α为温度系数。

半导体热敏电阻的阻值和温度关系为：Rt =AeB/t式中Rt为温度为t时的阻值；A、B取决于半导体材料的结构的常数。

测温范围:金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量，其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠。半导体热敏电阻测温范围只有-50~300℃左右, 且互换性较差，非线性严重，但温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在数千欧以上）。

二、集成温度传感器：

集成温度传感器有可分为模拟式温度传感器和数字式温度传感器。

1.模拟式温度传感器

测温原理:将驱动电路、信号处理电路以及必要的逻辑控制电路集成在单片IC上，具有实际尺寸小、使用方便、灵敏度高、线性度好、响应速度快等 优点。

测温范围：LM135235335系列是美国国家半导体公司（NS）生产的一种高精度易校正的集成温度传感器，是电压输出型温度传感器，工作特性类似于齐纳稳压管。

该系列器件灵敏度为10mV/K，具有小于1Ω的动态阻抗，工作电流范围从400μA到5mA，精度为1℃，LM135的温度范围为-55℃～+150℃，LM235的温度范围为-40℃～+125℃，LM335为-40℃~+100℃。

封装形式有TO-46、TO-92、SO-8。该器件广泛应用于温度测量、温差测量以及温度补偿系统中。

2.数字式温度传感器

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）。

测温范围：DS18B20是美国Dallas半导体公司生产的世界上第一片支持“一线总线” 接口的数字式温度传感器，供电电压范围为3～5.5V，测温范围为-55℃～+125℃

可编程的9～12位分辨率，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，出厂设置默认为12位，在12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字。

三、热电偶温度传感器

测温原理:两种不同成分的导体（称为热电偶丝或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电动势。

热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表连接，显示出热电偶所产生的热电动势，通过查询热电偶分度表，即可得到被测介质温度。

测温范围：常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。

半导体温度传感器的工作原理3

测温传感器有哪些

热敏电阻传感器：是负温度系数热敏电阻的缩写。它是一种特殊类型的电阻器，其电阻会根据温度而变化。热敏电阻的输出由于其指数性质而呈非线性；但它可以根据其应用进行线性化。热敏电阻传感器有效 *** 作范围为-50至250 °下进行玻璃封装热敏电阻或150 °下标准热敏电阻。

测温传感器有哪些

电阻温度探测器：电阻温度检测器是测量非常精确的传感器之一。在电阻温度检测器中，电阻与温度成正比。该传感器由铂、镍和铜金属制成。它具有广泛的温度测量功能，可用于测量-270oC至+850oC范围内的温度。

RTD需要外部电流源才能正常工作。要使用RTD测量温度，必须将其连接在惠斯通电桥和恒流源中。测量电压输出以确定电阻。然后，可以通过给定RTD的线性电阻-温度关系推导出温度。

热电偶传感器是非常常见的接触型温度传感器。它们结构紧凑、价格低廉、使用简单，并能快速响应温度变化。

其由一个传感元件组成，该元件可以是玻璃或环氧树脂涂层，并且有2根电线，因此它们可以连接到电路。它们通过测量电流电阻的变化来测量温度。热敏电阻有NTC或PTC两种形式，通常成本较低。

半导体传感器：半导体传感器是以IC形式出现的设备。通常，这些传感器被称为IC温度传感器。电流输出温度传感器、电阻器输出温度传感器、电阻器输出硅温传感器、二极管温度传感器、数字输出温度传感器。

目前的半导体温度传感器在大约55°C至+150°C的工作范围内提供高线性度和高精度。

红外传感器是一种电子仪器，红外传感器是一种非接触式温度传感器。它们是光敏设备，可检测来自周围区域或物体的红外(IR)辐射以测量热量。这些传感器分为热红外传感器和量子红外传感器两类。

文章主要介绍了测温传感器有哪些，浏览全文可以了解到有多种类型的温度传感器适用于测量温度的应用，并提供不同的功能或规格。例如，温度传感器可以提供模拟或数字输出。

第1名：歌尔声学

歌尔声学股份有限公司成立于2001年6月，2008年5月在深圳证券交易所成功上市。主营业务为电声器件、电子配件和LED封装及相关产品的研发、生产和销售，主要为全球顶级厂商提供产品与服务，客户涵盖三星、LG、松下、索尼、谷歌、微软、缤特力、思科等。

第2名：大华股份

浙江大华技术股份有限公司是领先的监控产品供应商和解决方案服务商，2008年5月成功在A股上市。

第3名：航天电子

航天时代电子技术股份有限公司(简称航天电子)是中国航天科技集团公司旗下从事航天电子测控、航天电子对抗、航天制导、航天电子元器件专业的高科技上市公司。其子公司长征火箭技术股份有限公司生产磁致伸缩位移传感器。

第4名：华天科技

天水华天科技股份有限公司成立于2003年12月，2007年11月公司股票在深圳证券交易所成功发行上市。华天科技主要从事半导体集成电路、MEMS传感器、半导体元器件的封装测试业务。

第5名：东风科技

东风电子科技股份有限公司，是以汽车零部件研发、制造、销售为主业的上市公司。控股股东为东风汽车有限公司，占公司总股本的75%。公司创立于1997年6月，由原东风汽车公司仪表公司改制组建东风汽车电子仪表股份有限公司，同年7月3日在上海证券交易所挂牌上市。

第6名：航天机电

上海航天汽车机电股份有限公司(简称“航天机电”)成立于1998年5月28日，是上海航天工业总公司、上海舒乐电器总厂(现更名为上海航天有线电厂)、上海新光电讯厂和上海仪表厂(现更名为上海仪表厂有限责任公司)等四家企业依托航天高科技优势共同发起，以募集设立方式设立的股份(上市)有限公司。

第7名：通鼎互联

通鼎集团有限公司创建于1999年，占地2100多亩，总资产118亿元，是专业从事通信用光纤光缆、通信电缆、铁路信号电缆、城市轨道交通电缆、RF电缆、特种光电缆、光器件和机电通信设备等产品的研发、生产、销售和工程服务，并涉足房地产、金融等多元领域的国家级优秀民营企业集团。

第8名：华工科技

华工科技成立于1999年7月28日，2000年在深圳证券交易所上市，是华中地区第一家由高校产业重组上市的高科技公司，其下属有华工激光、华工正源、华工高理、华工图像、海恒化诚等企业。

第9名：科陆电子

深圳市科陆电子科技股份有限公司成立于1996年，于2007年3月在深交所挂牌上市。科陆电子主营电工仪器仪表与电力自动化，生产温度传感器压力传感器、液位传感器、位移传感器、流量开关传感器、速度传感器、称重传感器等。

第10名：士兰微

杭州士兰微电子股份有限公司(以下简称士兰微)1997年成立，是专业从事集成电路芯片设计以及半导体微电子相关产品生产的高新技术企业，公司现在的主要产品是集成电路和半导体产品。

扩展资料：

传感器相关的现行国家标准

GB/T 14479-1993 传感器图用图形符号

GB/T 15478-1995 压力传感器性能试验方法

GB/T 15768-1995 电容式湿敏元件与湿度传感器总规范

GB/T 15865-1995 摄像机(PAL/SECAM/NTSC)测量方法第1部分:非广播单传感器摄像机

GB/T 13823.17-1996 振动与冲击传感器的校准方法声灵敏度测试

GB/T 18459-2001 传感器主要静态性能指标计算方法

GB/T 18806-2002 电阻应变式压力传感器总规范

GB/T 18858.2-2002 低压开关设备和控制设备控制器-设备接口(CDI) 第2部分:执行器传感器接口(AS-i)

GB/T 18901.1-2002 光纤传感器第1部分:总规范

GB/T 19801-2005 无损检测声发射检测声发射传感器的二级校准

GB/T 7665-2005 传感器通用术语

GB/T 7666-2005 传感器命名法及代号

GB/T 11349.1-2006 振动与冲击机械导纳的试验确定第1部分：基本定义与传感器

GB/T 20521-2006 半导体器件第14-1部分: 半导体传感器-总则和分类

GB/T 14048.15-2006 低压开关设备和控制设备第5-6部分：控制电路电器和开关元件-接近传感器和开关放大器的DC接口（NAMUR）

GB/T 20522-2006 半导体器件第14-3部分: 半导体传感器-压力传感器

GB/T 20485.11-2006 振动与冲击传感器校准方法第11部分：激光干涉法振动绝对校准

GB/T 20339-2006 农业拖拉机和机械固定在拖拉机上的传感器联接装置技术规范

GB/T 20485.21-2007 振动与冲击传感器校准方法第21部分：振动比较法校准

GB/T 20485.13-2007 振动与冲击传感器校准方法第13部分: 激光干涉法冲击绝对校准

GB/T 13606-2007 土工试验仪器岩土工程仪器振弦式传感器通用技术条件

GB/T 21529-2008 塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定电解传感器法

GB/T 20485.1-2008 振动与冲击传感器校准方法第1部分: 基本概念

GB/T 20485.12-2008 振动与冲击传感器校准方法第12部分：互易法振动绝对校准

GB/T 20485.22-2008 振动与冲击传感器校准方法第22部分：冲击比较法校准

GB/T 7551-2008 称重传感器

GB 4793.2-2008 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第2部分：电工测量和试验用手持和手 *** 电流传感器的特殊要求

GB/T 13823.20-2008 振动与冲击传感器校准方法加速度计谐振测试通用方法

GB/T 13823.19-2008 振动与冲击传感器的校准方法地球重力法校准

GB/T 25110.1-2010 工业自动化系统与集成工业应用中的分布式安装第1部分：传感器和执行器

GB/T 20485.15-2010 振动与冲击传感器校准方法第15部分：激光干涉法角振动绝对校准

GB/T 26807-2011 硅压阻式动态压力传感器

GB/T 20485.31-2011 振动与冲击传感器的校准方法第31部分：横向振动灵敏度测试

GB/T 13823.4-1992 振动与冲击传感器的校准方法磁灵敏度测试

GB/T 13823.5-1992 振动与冲击传感器的校准方法安装力矩灵敏度测试

GB/T 13823.6-1992 振动与冲击传感器的校准方法基座应变灵敏度测试

GB/T 13823.8-1994 振动与冲击传感器的校准方法横向振动灵敏度测试

GB/T 13823.9-1994 振动与冲击传感器的校准方法横向冲击灵敏度测试

GB/T 13823.12-1995 振动与冲击传感器的校准方法安装在钢块上的无阻尼加速度计共振频率测试

GB/T 13823.14-1995 振动与冲击传感器的校准方法离心机法一次校准

GB/T 13823.15-1995 振动与冲击传感器的校准方法瞬变温度灵敏度测试法

GB/T 13823.16-1995 振动与冲击传感器的校准方法温度响应比较测试法

GB/T 13866-1992 振动与冲击测量描述惯性式传感器特性的规定

参考资料来源：百度百科-传感器 （检测装置）

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