第1章  概  述

1.1 應用背景

隨著這個社會步入信息化時代,對于信息的采集、傳輸以及處理也變得越來越重要，而對于人類在這個生活環(huán)境中，無時無刻都存在著溫度這一概念，先關的一些類似石油、煉金、制藥、煙草等一系列領域，都對溫度的控制有著很高的要求，而且不僅僅在工業(yè)領域，溫度也是人類生存的很重要的條件之一，所以對于溫度的采集、處理和控制也是極其重要的。對于溫度的一些列采集、處理和控制上面的技術，當然就要提到溫度傳感器這個東西，溫度傳感器毫無疑問的是溫度采集系統(tǒng)最重要的組成部分。說到溫度傳感器，它大致經(jīng)過了這幾個階段：

（1）分立式溫度傳感器；

（2）模擬集成溫度傳感器；

（3）智能溫度傳感器。

當前，在國際上出現(xiàn)的新型的溫度傳感器，也是正在向著數(shù)字化、智能化以及網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。在這一背景下，美國的DALLAS半導體公司生產(chǎn)出了一個可組網(wǎng)數(shù)字式溫度傳感器DS18B20，DS18B20溫度傳感器也因此而誕生，世界各國對于溫度傳感器也在這樣一個環(huán)境下得到相應的深入開發(fā)，人類社會對于溫度的控制有了進一步發(fā)展。

1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

在進入21世紀大門后，智能溫度傳感器有了迅速的發(fā)展。目前的智能溫度傳感器也在面向高準確度、多性能以及高安全性方向發(fā)展。在智能溫度傳感器的發(fā)展過程中，不得不提一些它在一些方面上的提高，一下我將提到幾點：（1）精度以及分辨率上得到提高

在20世紀90年代，出現(xiàn)了最早的智能溫度傳感器，它運用的是8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，對于這最早的智能溫度傳感器，它的分辨率僅僅能夠達到10C，能夠說是非常小的。相比之前的溫度傳感器，目前國際上已經(jīng)連續(xù)推出很多新型的智能溫度傳感器，它們有更高速度、更高分辨率，所使用的是9-12位A/D轉(zhuǎn)換器，分辨率一般可以達到0.06250C-0.50C。其中比較出色的例子，就比如DS1624、AD7817等。

（2）增強測試功能

目前，國內(nèi)外推出的一些新型只能溫度傳感器不僅在精度分辨率上有了相應的提高，在這個測試也非常重要的時代，當然不會忘了增強智能溫度傳感器的測試功能。其中出現(xiàn)了一些比較典型的例子，例如，DS1624使用自身的256字節(jié)EEPROM存儲器，能實現(xiàn)存儲用戶短信息的功能，為自身增加了存儲功能。DS1692也增加了實時日歷時鐘功能，使自身功能更加完善。還有一些添加了其他的功能的智能溫度傳感器，不得不說在相關功能和測試上，得到很大的提高。

（3）可靠性以及安全性的增強

傳統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器大部分使用的是逐次比較式或者積分式轉(zhuǎn)換技術，這種模數(shù)轉(zhuǎn)換器存在很多壞處。它的噪聲容限比較低，抑制混疊噪聲以及量化噪聲能力相對較差。在新型的智能溫度傳感器中，大部分使用的是性能稍微高一些的∑-△式的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，它不僅能清除掉量化噪聲，同時對外圍原件的所需條件也偏低，這種新型的智能溫度傳感器的分辨率也很好，同時也具備線性度比較好、成本比較低以及抑制串模干擾能力強這些優(yōu)點，這種新型只能溫度傳感器在可靠性上可謂說是做到了很大的提升。那么智能溫度傳感器在安全性上的增強，也有很多表現(xiàn)很出色的傳感器，例如，LM76型溫度傳感器增加的溫度串口比較器，可以拿來設計一個具備高性能的溫度保護系統(tǒng)，監(jiān)視線路以及cpu中的溫度。還有一些智能溫度傳感器增加了ESD保護電路，防止人體靜電損壞芯片。在安全性這方面，智能溫度傳感器還是有了很大提升。