作者：石家庄河北科技大学信息工程系（050054）沙占友 来源：《电子技术应用》

摘要：介绍集成温度传感器的产品分类，并全面系统地阐述智能温度传感器的发展趋势。 关键词：智能温度传感器 发展趋势 总线 虚拟传感器 单片测量系统 现代信息技术的三大基础是信息采集（即传感器技术）、信息传输（通信技术）和信息处理（计算机技术）。传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量高居各种传感器之首。近百年来，温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段；（1）传统的分立式温度传感器（含敏感元件）；（2）模拟集成温度传感器/控制器；（3）智能温度传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。 1 集成温度传感器的产品分类 1.1 模拟集成温度传感器 集成传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的，它是将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用ic。模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一（仅测量温度）、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温、控测，不需要进行非线性校准，外围电路简单。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器，典型产品有ad590、ad592、tmp17、lm135等。 1.2 模拟集成温度控制器 模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器，典型产品有lm56、ad22105和max6509。某些增强型集成温度控制器（例如tc652/653）中还包含了a/d转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系统，工作时并不受微处理器的控制，这是二者的主要区别。 1.3 智能温度传感器 智能温度传感器（亦称数字温度传感器）是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术（ate）的结晶。目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器内部都包含温度传感器、a/d转换器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器（cpu）、随机存取存储器（ram）和只读存储器（rom）。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器（mcu）；并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化和谐也取决于软件的开发水平。 2 智能温度传感器发展的新趋势 进入21世纪后，智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。 2.1 提高测温精度和分辨力 在20世纪90年代中期最早推出的智能温度传感器，采用的是8位a/d转换器，其测温精度较低，分辨力只能达到1℃。目前，国外已相继推出多种高速度、高分辨力的智能温度传感器，所用的是9～12位a/d转换器，分辨力一般可达0.5～0.0625℃。由美国dallas半导体公司新研制的ds1624型高分辨力智能温度传感器，能输出13位二进制数据，其分辨力高达0.03125℃，测温精度为±0.2℃。为了提高多通道智能温度传感器的转换速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式a/d转换器。以ad7817型5通道智能温度传感器为例，它对本地传感器、每一路远程传感器的转换时间分别仅为27μs、9μs。 2.2 增加测试功能 新型智能温度传感器的测试功能也在不断增强。例如，ds1629型单线智能温度传感器增加了实时日历时钟（rtc），使其功能更加完善。ds1624还增加了存储功能，利用芯片内部256字节的e2prom