【ds18b20为什么发烫】这些年我用过的温度传感器

今年的双十一是我这几年熨得最轻的一次，只买了一台FLUKE红外温度计，型号是FLUKE。(阿尔伯特爱因斯坦)(美国)。

同样的参数下福禄克会比国产品牌贵不少，但是做工和精度上面，个人感觉对得起这个价格。对于温度的测量这几年我也做过好几个方案了，今天就和大家分享一下这些年我用过的温度传感器。

DS18B20

把DS18B20放在第一位的主要原因是它太常用了，以至于我一想到温度传感器，首先在脑海里闪过的就是它。它几乎是很多电子工程师一入门就会接触的温度传感器。当然它这么流行是有一定原因的，下面就听我慢慢道来。

DS18B20是美国Dallas公司推出的一款温度传感器。对于Dallas公司大家应该不会感到陌生，这家公司推出了很多明星产品，包括DS18B20、DS12C887、DS1302以及我们的矩阵LED时钟里面用的DS3231高精度RTC时钟芯片等。大家在搜索这些芯片的datasheet时会发现，上面除了Dallas标志外还有Maxim标志，因为它在2001年被美信收购了，现在是美信的全资子公司。

DS18B20可以说是优点多多，体积小巧，测温范围广-55℃~+125℃，精度在-10℃~+85℃可以达到±0.5℃，分辨率可以设置到12-bit，以及接线简单无需外围电路等等。鱼和熊掌不可兼得，单总线接线简单，但是其工作起来的时序却很复杂，信号传输只在微妙之间，稍有不慎（例如延时函数的使用不够恰当）就可能导致整个传感器的工作时序混乱。因此，在写DS18B20的控制程序时一定要弄清工作时序并使用合适的延时函数。之前我在一些跑了RTOS的低功耗系统中使用它就给软件工作增加了难度，这也导致我后来与之渐行渐远，用其他方案替代了它。

DS18B20

热敏电阻与热电偶

把热敏电阻和热电偶放在一起并不是说它们是一种东西，它们是不同的两种器件，放到一起是因为他们使用上有些类似，都需要加一些测温电路才能工作。热敏电阻顾名思义，是随着温度变化其阻值会发生相应变化的一类元器件。按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）。PTC温度越高阻值越高，NTC温度升高阻值降低。优点是价格便宜，我之前在一些需要控制成本恰巧又有ADC的项目中就会使用它。但是如果项目中没有空余的ADC或是根本没有ADC，需要再单独为它加一片ADC的时候，其实就不太划算了。

热电偶的测温原理是利用导体的热电效应，简单的说就是不同的两种导体或半导体两端焊接在一起，形成一个闭环，当两个点之间存在温差时，就会产生热电动势，环路中有热电流流动。热电势随温度的升高而增大。热电势与导体材料有关，与两点温度有关，当材料固定不变，热电势就与温度有固定的函数关系。利用这个函数关系，就可以测出温度了。选择不同的材料就有不同的测温范围。优点是测量范围广，常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量,某些特殊热电偶较低可测到-269℃(如金铁镍铬),较高可达+2800℃(如钨-铼)。

热敏电阻和热电偶有一个同样的缺点就是需要额外的测量电路，这就比我们上面提到的DS18B20和后面要提到的这些集成式传感器要麻烦一些，而且精度一般，如果要实现高精度就需要加一些校准以及补偿，会增加一些成本。

TMP112

上面我在说DS18B20的时候提到其时序复杂，后来替换了它，替换它的就是TMP112。这是德州仪器公司推出的一款数字温度传感器，接口为I2C。测温范围-55°C~+150℃，精度在0°C至+65°C范围内为0.5°C（最大值）。是热敏电阻很好的替代品。这款温度传感器还有一个特别吸引人的优点就是它的功耗，这也是我在项目里面使用它的一个很重要的原因，我那会所做的大多是低功耗项目，两节电池工作一两年的那种，所以它10uA的工作电流和1uA的关断电流就很有吸引力了，完全不需要再加外部开关控制，就可以实现低功耗。

但是随着时间的推移我又将它放弃而使用了新的温度传感器，放弃它的主要原因是它的封装。它只有一种封装，SOT563，尺寸为1.6mm*1.2mm，实在是太小了，焊接麻烦，于是我换掉了它，这回又是哪个片子呢？

LMT84和TMP235

LMT84和TMP235也是德州仪器推出的温度传感器，与上面的TMP112数字式温度传感器不同的是它俩都属于模拟式温度传感器。这两个中我最先使用的是LMT84，当时是用在了石油探测传感器上面，石油钻井探测传感器与普通传感器最大的不同就是环境温度，地下上千米，温度极高，最低指标也得要求耐温到150°C，这时仪器里面的温度传感器就尤为重要了，是其他传感器进行温度补偿的基础。我选择LMT84也是冒着一定风险的，在高温实验箱里面做了大量实验，最后确定其确实可以耐温到150°C稳定工作，短时间到175°C也没有出现问题。

TMP235就是后来的事情了，是我在无意中浏览TI官网时发现的，然后就立刻到得捷电子下单。选择它的原因是精度比LMT84要高一些(TMP235A2 ±0.5°C)，而价格却相差无几。在最近的一些项目中我都使用的它。

当年做的测试板

我热衷于TI的这类模拟式温度传感器的最主要原因是使用简单方便。它们比我上面提到的几种都要简单，只要系统中有ADC就可以直接来使用它们了，软件上无需复杂的校准程序，两三个公式全部搞定。硬件上也是只需要加一阻一容来滤个波就可以了。

AD590

AD590是美国ANALOG DEVICES公司的单片集成两端感温电流源，其输出电流与绝对温度成比例。在4V至30V电源电压范围内，该器件可充当一个高阻抗、恒流调节器，调节系数为1 µA/K(注意是开尔文)。

AD590

对于AD590一个很大的优点就是稳定，这是一个被广泛用于石油探测等环境恶劣领域的温度传感器，使用上较我上面提到的两款传感器是要麻烦一些的。它的温度测量范围很广，官方标称-55℃~+150℃，实际使用上我做过大量实验，它确实是可以稳定工作到175℃（同时搭配其他耐高温器件），这也是为什么这些高温场合选择它的原因。这里贴出我使用它的电路。

总结

由于文章篇幅的原因我就介绍到这里，其实还有很多优秀的温度传感器我没有介绍到，大家可以在留言区补充，这样大家一起学习一起进步。选择温度传感产品也许看似小事一桩，但由于可用的产品多种多样，选择到一款价格符合预算、功能符合要求、设计简单方便的传感器就是显得不那么容易了。