作者:Mary McCarthy和Eamonn Dillon
简介
有多种类型的传感器可以用于测量温度。具体选择何种传感器,取决于所测量的温度范围和所需的精度。系统精度取决于温度传感器的精度和用于数字化传感器输出的ADC性能。许多情况下,来自传感器的信号幅度非常小,因而需要高分辨率ADC。Σ-Δ型ADC适合这些系统,因为此类ADC是高分辨率器件,而且常常包括温度测量系统所需的额外片内电路,例如激励电流等。本应用笔记介绍可用的温度传感器(热电偶、RTD、热敏电阻和热二极管)以及传感器与ADC接口所需的电路,还会讨论对ADC的性能要求。
热电偶
热电偶由两种不同类型的金属组成。当温度高于零度时,这两种金属的结面处会产生电压,电压幅度取决于温度与零度的偏差。热电偶尺寸小,结实耐用,相对较便宜,而且工作温度范围非常宽,特别适合测量恶劣环境下的极端高温(最高可达2300°C)。但是,热电偶只能产生数毫伏的输出,因此需要精密放大电路进行进一步处理。热电偶的类型不同,灵敏度也不同,但通常只有每摄氏度数微伏,因此需要高分辨率、低噪声ADC来精确读取温度。当热电偶连接到PCB板上的铜走线时,热电偶与铜的连接点处会形成另一个热电偶结,这就会产生一个与热电偶电压相反的电压。为补偿这一相反电压,需要将另一个温度传感器置于热电偶与铜的结面处,以测量此结面处的温度。这个结面就是所谓冷结。