高精度二极管温度传感器电路说明
PN结温度传感器及测温电路原理
PN结温度传感器及测温电路原理温度传感器是通过物体随温度变化而改变某种特性来间接测量的。
不少材料、元件的特性都随温度的变化而变化, 所以能作温度传感器的材料相当多。
温度传感器随温度而引起物理参数变化的有：膨胀、电阻、电容、而电动势、磁性能、频率、光学特性及热噪声等等。
随着生产的发展，新型温度传感器还会不断涌现。
由于工农业生产中温度测量的范围极宽，从零下几百度到零上几千度，而各种材料做成的温度传感器只能在一定的温度范围内使用。
具体可参考本站文章:常用的测温传感器的种类与测温范围及常用温度传感器的比较及选型。
温度传感器的种类较多，我们主要介绍PN结温度传感器及应用电路。
PN结温度传感器工作原理晶体二极管或三极管的PN结的结电压是随温度而变化的。
例如硅管的PN结的结电压在温度每升高1C时，下降-2mV,利用这种特性，一般可以直接采用二极管（如玻璃封装的开关二极管1N4148）或采用硅三极管（可将集电极和基极短接）接成二极管来做PN结温度传感器。
这种传感器有较好的线性，尺寸小，其热时间常数为0.2—2秒，灵敏度高。
测温范围为-50—+150C。
典型的温度曲线如图1所示。
同型号的二极管或三极管特性不完全相同，因此它们的互换性较差。
应用电路（一）图（2）是采用PN结温度传感器的数字式温度计，测温范围-50—150C，分辨率为0.1C,在0—100C范围内精度可达土1C。
图中的R1,R2,D，W1组成测温电桥，其输出信号接差动放大器A1,经放大后的信号输入0—±2.000V数字式电压表（DVM）显示。
放大后的灵敏度10mV/C。
A2接成电压跟随器。
与W2配合可调节放大器A1的增益。
通过PN结温度传感器的工作电流不能过大，以免二极管自身的温升影响测量精度。
一般工作电流为100—3 00mA。
采用恒流源作为传感器的工作电流较为复杂，一般采用恒压源供电，但必须有较好的稳压精度。
KIPl.1o V KFl.0 K2=pC2丄--^13外接EC 的A/D 转换电路精确的电路调整非常重要，可以采用广口瓶装入碎冰渣（带水）作为0°C 的标准，采用恒温水槽或油槽及标准温度计作为100C 或其它温度标准。
温度检测电路工作原理及各器件的参数
温度检测电路工作原理及各器件的参数在空调整机上，常用到温度传感器检测室内、外环境温度和两器盘管温度，下面根据常用温度检测电路介绍其工作原理及注意事项。
1.电路原理图2. 工作原理简介温度传感器RT1（相当于可变电阻）与电阻R9形成分压，则T端电压为：5×R9/（RT1+R9）；温度传感器RT1的电阻值随外界温度的变化而变化，T端的电压相应变化。
RT1在不同的温度有相应的阻值，对应T端有相应的电压值，外界温度与T端电压形成一一对应的关系，将此对应关系制成表格，单片机通过A/D采样端口采集信号，根据不同的A/D值判断外界温度。
3. 各元器件作用及注意事项3.1 RT1与R9组成分压电路，R9又称标准取样电阻，该电阻不可随意替换，否则会影响控温精度。
3.2 D7与D8为钳位二极管，确保输入T端电压不大于+5V、不小于0V；但并不是所有情况下均需要这两个二极管，当RT1引线较短时可根据实际情况不使用这两个二极管。
3.3 E5起到平滑波形的作用, 一般选10uF/16V电解电容，当RT1引线较长时，要求使用100uF/16V电解电容；若E5漏电，T端电压就会被拉低，导致：制冷时压缩机不工作，制热时压缩机不停机。
3.4 R11和C7形成RC滤波电路，滤除电路中的尖脉冲；C7同样会出现E5故障现象。
3.5 电路中，RT1就是我们常说的感温头，实际上它是一个负温度系数热敏电阻，当温度升高时它的阻值下降，温度降低时阻值变大。
50℃时，阻值为3.45KΩ。
25℃时，为10KΩ；0℃时，为35.2KΩ 。
具体温度与阻值的关系见附表。
若RT1开路或短路，空调器不工作，并显示故障代码；若RT1阻值发生漂移（大于或小于标准阻值）则空调器压缩机或关或常开或出现保护代码。
空调温度传感器原理及故障分析空调温度传感器为负温度系数热敏电阻，简称NTC，其阻值随温度升高而降低，随温度降低而增大。
25℃时的阻值为标称值。
NTC常见的故障为阻值变大、开路、受潮霉变阻值变化、短路、插头及座接触不好或漏电等，引起空调CPU检测端子电压异常引起空调故障。
LM135&LM235&LM335温度传感器及其应用电路
-
1
3
-
2
6
℃
未校准测量误差
T=min≤T≤Tmax,TR=1mA
-
2
5
-
4
9
℃
25℃校准后测量误差
T=min≤T≤Tmax,TR=1mA
-
0.5
1.5
-
1
2
℃
校准后扩展区测量误差
T=Tmax
-
2
-
-
2
-
℃
非线性误差
TR=1mA
-
0.3
1
-
0.3
1.5
℃
表2
参数
条件
LM135/235
-
-
0.2
-
℃
<><>
直接在绝对温标校准
1℃的精确度
工作电流400uA—5mA
动态阻抗1Ω
便于校准
宽工作温度范围2001℃
低成本
图2是LM135的内部原理图，V15和V16是感温元件，这两个三极管的物理结构有着特定的要求，V15的发射结面积是V16发射结面积的10倍。它们的集电极负载电阻完全一致，如果流过这两个电阻的电流不同，V15和V16的集电极电压也不同，通过V1—V8组成的差分放大器放大，V1的内阻也变化，那么流过Rs的电流也会变化，V+和V-之间的电压亦会改变，这个电压的变化量也就是随温度而变化的。
LM135V+与V- 间的电压差⊿V仅随环境温度成正比变化，并获得10mV/K的灵敏度输出。
LM135V的主要电气指标如下：
表1
参数
条件
LM135/235
LM335
(翻译1)激光二极管高精度数字温度控制
激光二极管的高精度数字温度控制1 Fabrizio Barone, Enrico Calloni, Aniello Grado, Rosario De Rosa,Luciano Di Fiore, Leopold0 Milano, and Guido Russo.数字伺服回路的实施是为控制激光二极管的温度。
通过使用一个有条件稳定的循环中，我们得到了一个小时的时间约± 20μK温度稳定性。
© 1995年美国物理研究所。
1.引言在一些应用中激光二极管具有宽范围的频率可调性，最基本的是从红外到可见光。
例如，它们被用于原子和分子光谱，或者作为高功率固体激光器的泵浦源。
频率调整是可行的因为激光二极管的发射频率对于注入电流和温度都是敏感的。
激光的稳定运行是所有这些应用的基础，再开发出稳定的电流驱动和合适的温度控制回路去降低频率漂移到允许的范围内；典型的频率变化率是30-40 GHz/K.对于温度控制通常用一个比例-积分-微分（PID）网络为反应过滤器。
一个小时的时间约1mK温度稳定性已经公布。
在本文中我们将叙述一个激光二极管温度控制的高精度数字伺服回路。
一个数字系统的使用大大简化了反应滤波器的实现，并允许实现比一般的PID更复杂的网络。
通过实现一个有条件稳定的循环中，我们获得了温度稳定性为20μK，超过了6250秒（1小时44分钟），这个时间还可以很容易被延长。
2.实验装置激光二极管（夏普LD024MD）是插入一个安装有珀尔帖冷却器（PT）的铜片里；在同一个铜片装一个小型负温度系数热敏电阻（NTC）。
控制电路可以分为两部分：模拟部分是一个类似应用，数字部分用于实现环路滤波器。
NTC组成单臂的惠斯通电桥;参考电压（7 V）是由一个高稳定性的发生器（LM399）提供的。
电桥是平衡系统工作点温度，这个温度可以在另一桥臂插入一个电位器进行调节。
图1是装置的电路原理图。
电桥信号放大使用Burr-Brown公司的型号为INA101的仪用运放（IA）。
二极管温度传感器课程设计报告
课程设计报告题目：温度测控电路设计课程：模拟电子电路实习专业：电子信息工程班级：10级电信（1）班姓名：陈磊张昕灏学号：********** **********总目录第一部分：任务书第二部分：课程设计报告第三部分：设计电路图第一部分任务书《传感器与测控电路课程实习》课程设计任务书课题：基于测温二极管传感器的温度测控电路设计温度是一个与人们的生活环境、生产活动密切相关，也是仪器科学和各类工程设计中必须精确测定的重要物理量。
随着科学技术的发展，使得测温技术迅速发展，测温范围不断拓宽，测温精度不断提高，新的温度传感器不断出现，如光纤温度传感器、微波温度传感器、超声波温度传感器等。
由于检测温度的传感器种类不同，采用的测量电路和要求不同，执行器、开关等的控制方式不同，所以相应的硬件和软件也就不同。
但对于初次涉足电子产品的设计、制作来说，了解并实践一下传感器选择与测控电路的设计、制作的基本过程是很有必要的。
由于所涉及的知识面很广，相应的具体内容请参考本文中提示的《传感器原理及应用》，《测控电路》，《模拟电子技术基础实验与课程设计》，《电子技术实验》等书的有关章节。
一、基于测温二极管传感器的温度测量控制电路设计简介应用1N4148二极管的温度传感器与集成运放设计温度测量与控制控电路，测量温度的范围为-40℃～125℃，工作电路输出二值输出；电路输出控制继电器工作，实现加热与制冷的转换控制，把控制对象温度控制在要求的范围之内（-40℃～125℃）。
要求测控电路具有加热和制冷的指示功能。
二、基于测温二极管传感器的温度测控电路设计的工作原理本课题中测量控制电路组成框图如下所示：电路工作过程为：由二极管IN4148作为温度传感器采集温度信号，经差动放大后，送到预先调试好的相关温度控制比较电路进行比较，当温度低于控制温度下限值时，红色发光二极管亮，继电器1动作，控制加热器开始加热。
当温度高于控制温度上限值时，绿色发光二极管亮，继电器2动作，控制制冷器开始制冷。
温度监测报警器电路图
温度监测报警器电路图发布:2011-08-19 | 作者: | 来源: caiduoshi | 查看:1809次| 用户关注：本文介绍的温度监测报警器，具有“高”、“中”、“低”3档温度指示，能在温度偏高或偏低时发出报警信号，可用于大棚、温室等需要温度监控的场合。
电路工作原理该温度监测报警器电路由温度检测／指示电路和声音报警电路组成，如图所示。
温度检测/指示电路由电阻器RI、R2、控制集成电路IC1、热敏电阻器（温度传感器）RT、电位器RP、二极管VDI和发光二极管VL1～VL3组成。
声音报警电路由二极管VD2、VD3、电本文介绍的温度监测报警器，具有“高”、“中”、“低”3档温度指示，能在温度偏高或偏低时发出报警信号，可用于大棚、温室等需要温度监控的场合。
电路工作原理该温度监测报警器电路由温度检测／指示电路和声音报警电路组成，如图所示。
温度检测/指示电路由电阻器RI、R2、控制集成电路IC1、热敏电阻器（温度传感器）RT、电位器RP、二极管VDI和发光二极管VL1～VL3组成。
声音报警电路由二极管VD2、VD3、电阻器R3、R4晶体管V、电子开关集成电路IC2和蜂鸣器HA组成。
接通电源开关S后，电池CB为整机电路提供4.5V工作电源。
RT用来检测环境温度，其阻值随着温度的升高而减小，IC1的2脚电压随着RT的阻值变化而变化。
RP用来设定监控温度。
当环境温度适宜（在RP的设定温度范围内）时，ICl的2脚电位介于高电平与低电平之间，12脚输出低电平，10脚和II脚输出高电平，VL2点亮，VL1和VL3不发光，声音报警电路不工作，HA不发声。
当环境温度偏低时，RT的阻值增大，使IC1的2脚电压升高，当IC1的2脚和5脚变为高电平时，11脚和12脚将输出低电平，使VL1和VL2点亮，VD2和V导通，IC2也导通工作，HA发出报警声。
当环境温度升高时，RT的阻值随之减小，使IC1的2脚电压下降。
当温度偏高使IC1的2脚和4脚变为低电平时，10脚和12脚输出低电平，使VL2和VL3点亮，VD3和V导通，IC2也导通工作，HA发出报警声。
二极管测温电路
二极管测温电路
二极管测温电路是利用二极管的正向压降随温度变化这一特性进行温度检测的。
二极管在室温附近，温度每升高1℃，正向压降会减小2～2.5mV。
这意味着，当温度升高时，二极管的正向压降会下降；反之，当温度降低时，二极管的正向压降会上升。
这种特性使得二极管可以作为一种温度传感器。
一种常见的二极管测温电路是采用4个二极管串联作为温度传感器。
在这个电路中，M9、M10、M11是镜像电流源组成的恒流源，给4个二极管提供电流。
当温度升高时，V点的电压就会下降。
只要检测V点电压就能知道当前的温度状况。
这个电路就完成了把温度信号转变为电压信号的任务。
以上信息仅供参考，建议咨询专业的工程师或者查阅专业的书籍获取更准确的信息。
基于测温二极管传感器的温度测控电路设计说明书
扬州大学水利与能源与动力工程学院课程设计报告题目：基于测温二极管的温度测控电路设计课程：传感器与测控电路课程实习专业：测控技术与仪器班级：测控1302*名：***学号：*********指导老师：纪晓华、杨鹏目录一、课题简介 (1)1关于温度测控 (1)2 温度测量的主要方法和分类 (1)二、设计要求及技术指标 (2)1设计的目的和设计的任务 (2)1.1 课程设计的目的 (2)1.2 课程设计的任务 (2)2 课程设计的要求及技术指标 (3)2.1 课程设计的要求 (3)2.2 课程设计的技术指标 (3)3 总方案及原理框图 (4)3.1 设计总方案 (4)3.2 原理框图 (4)4 电路各组成部分的工作原理 (5)4.1 温度转换电路的工作原理 (5)4.2 差动放大电路的工作原理 (6)4.3比较电路的工作原理 (7)4.4驱动电路的工作原理 (8)4.5总电路图 (9)4.6电路的参数选择及计算 (11)4.7实物图 (11)5 电路的设计、电路各部分工作特性及元件的作用 (12)5.1传感器测控电路设计的一般步骤 (12)5.2设计方案的选择 (12)5.3传感器工作原理的分析、参数的计算与选择、传感器误差分析 (12)5.4 基于传感器测控电路的结构设计 (15)6 电路安装调试步骤及方法 (16)6.1 总电路的安装与调试............................................................（16 6.2 电路安装与调试中遇到的问题及分析解决方法 (16)7实验结果分析 (17)7.1实测数据记录及图形 (17)7.2误差分析及改进方法 (18)8 改进意见、收获、体会与总结 (20)9 仪器仪表清单 (20)参考文献 (21)一、课题简介1关于温度测控温度是一个与人们的生活环境、生产活动密切相关，也是仪器科学和各类工程设计中必须精确测定的重要物理量。
高精度二极管温度传感器电路说明
⾼精度⼆极管温度传感器电路说明S系列硅⼆极管温度传感器⼀、起源与发展硅⼆极管温度传感器（以下简称S T S）⼜叫硅温敏⼆极管或硅PN 结温度传感器。
六⼗年代，科学家们发现：在⼀定的正向⼯作电流模式下，⼆极管的正向电压值随温度升⾼⽽下降，利⽤这⼀特性，可以实现对各种环境温度的测量与控制。
美国在七⼗年代初就⽣产了硅⼆极管温度传感器，⽬前已有多家公司提供产品。
经过⼏⼗年的不断研究、开发和完善，我国已经可以提供精度⾼、标准化、稳定、性价⽐⾼、⼤规模⽣产的⼯业化硅⼆极管温度传感器。
⼆、⽤途与应⽤STS⼴泛应⽤于各种固体、⽓体、液体温度检测与控制，应⽤领域和场合如表1:表1.STS应⽤领域与应⽤场合表2.STS与各种温度传感器性价⽐对⽐表三、供电电路STS的供电电路主要分为恒流源供电与恒压源供电两种，如图1 所⽰。
(⼀) 恒流源供电STS 的正向电压随电流呈对数的变化，⽐较缓慢，因此恒流1．恒流源供电 2.恒压源供电图1.STS ⼯作电路图⼯作时，⼯作电流发⽣微⼩的变化，不会引起较⼤的误差，这是STS 与热敏电阻不同的地⽅。
恒流源供电下的正向电压—温度特性，详见下⼀节。
(⼆) 恒压源供电恒压源供电时，限流电阻接在电源与 STS 正极之间，信号从 STS 正极与负极之间输出。
设计限流电阻值 R 时，以在 0℃时,使 STS ⼯作电流为 100µA 即可。
如 STS 的基准电压为 V f0（mV），恒压源为V（mV），则R =（V- V f0）(mV)/0.1(mA) （4）(三)恒流源与恒压源变化对V f 的影响①恒流源电流变化对V f 的影响（5）ΔV f=K（273.15+t）ΔI f/I f(mV)式中：ΔV f 为V f 变化量，K 为常数，0.086mV/K，ΔI f 为恒流源变化量，I f 为恒流源标准值。
当I f变⼤时，ΔV f变⼩。
②恒压源电压变化对V f 的影响（6）ΔV f=K（273.15+t）ΔV/（V-V f）(mV)式中：ΔV 为恒压源变化量， V 为恒压源标准值，V f 为STS 正向电压标准值。
中等精度(01℃)温度测量电路设计(热敏二极管)解读
课程设计题目中等精度（0.1℃）温度测量电路设计（热敏二极管）一、对题目的认识和理解温度测量与控制电路是在实际应用中相当广泛的测量电路。
本次设计主要运用基本的模拟电子技术和数字电子技术的知识，同时综合温度传感器的相关应用，从基本的单元电路出发，实现了温度测量与控制电路的设计。
温度传感器是通过物体随温度变化而改变某种特性来间接测量的。
不少材料、元件的特性都随温度的变化而变化，所以能作温度传感器的材料相当多。
温度传感器随温度而引起物理参数变化的有：膨胀、电阻、电容、而电动势、磁性能、频率、光学特性及热噪等等。
随着生产的发展，新型温度传感器还会涌现。
PN结温敏二极管是一种新型感温元件。
它与传统的测温元件相比，具有线性好，灵度高，响应快，稳定性好，不需要冷端补偿，使用方便等特点。
二、方案设计与认证方案一：铂电阻测温是利用其电阻和温度成一定函数关系而制成的温度传感器,由于其测量准确度高、测量范围大、复现性和稳定性好等,被广泛用于中温范围的温度测量中。
但在这种检测电路中,不平衡电桥中以及铂电阻的阻值和温度之间的非线性特性给最后的温度测量来了一定的误差，不但增加了电路的复杂性, 而且由于包括传感器在内的各种硬件本身的缺陷和弱点, 所以往往难以达到较高的指标要求。
方案二：PN结温度传感器是利用晶体二极管或三极管的P-N结电压随温度的变化而变化。
例如硅管的PN结的电压温度每升高摄氏一度时，电压约下降1mV。
这种传感器有较好的线性度，灵敏度高，热时间常数约0.2s—2s，其测温范围为-50°C—150°C。
可用于一些高要求的温度检测。
又数码管显示电路较为精确，加上选择电路后使用芯片DH7107，然后与数码管相连，组成A/D转换部分和数字显示部分。
电路简单可靠，精确度不高但价格适中，较AD590更为经济适用。
综上所述，采用方案二作为合适的选择。
三、整体设计方案1、基本设计要求基于PN结的温度传感器设计，测量范围0~100°C,数码管显示温度变化，测量误差精确到1~0.5°C，能设置温度上下限和实现报警功能。
PN结温度传感器及测温电路原理
PN结温度传感器及测温电路原理温度传感器是通过物体随温度变化而改变某种特性来间接测量的。
不少材料、元件的特性都随温度的变化而变化，所以能作温度传感器的材料相当多。
温度传感器随温度而引起物理参数变化的有：膨胀、电阻、电容、而电动势、磁性能、频率、光学特性及热噪声等等。
随着生产的发展，新型温度传感器还会不断涌现。
由于工农业生产中温度测量的范围极宽，从零下几百度到零上几千度，而各种材料做成的温度传感器只能在一定的温度范围内使用。
具体可参考本站文章:常用的测温传感器的种类与测温范围及常用温度传感器的比较及选型。
温度传感器的种类较多，我们主要介绍PN结温度传感器及应用电路。
PN结温度传感器工作原理晶体二极管或三极管的PN结的结电压是随温度而变化的。
例如硅管的PN结的结电压在温度每升高1℃时，下降-2mV，利用这种特性，一般可以直接采用二极管（如玻璃封装的开关二极管1N4148）或采用硅三极管（可将集电极和基极短接）接成二极管来做PN结温度传感器。
这种传感器有较好的线性，尺寸小，其热时间常数为0.2—2秒，灵敏度高。
测温范围为-50—+150℃。
典型的温度曲线如图1所示。
同型号的二极管或三极管特性不完全相同，因此它们的互换性较差。
应用电路(一)图（2）是采用PN结温度传感器的数字式温度计，测温范围-50—150℃，分辨率为0.1℃,在0—100℃范围内精度可达±1℃。
图中的R1，R2，D，W1组成测温电桥，其输出信号接差动放大器A1，经放大后的信号输入0—±2.000V 数字式电压表（DVM）显示。
放大后的灵敏度10mV/℃。
A2接成电压跟随器。
与W2配合可调节放大器A1的增益。
通过PN结温度传感器的工作电流不能过大，以免二极管自身的温升影响测量精度。
一般工作电流为100—3 00mA。
采用恒流源作为传感器的工作电流较为复杂，一般采用恒压源供电，但必须有较好的稳压精度。
精确的电路调整非常重要，可以采用广口瓶装入碎冰渣（带水）作为0℃的标准，采用恒温水槽或油槽及标准温度计作为100℃或其它温度标准。
二极管温度补偿电路，二极管偏置电路
二极管温度补偿电路，二极管偏置电路许多初学者对二极管很“熟悉”，提起二极管的特性可以脱口而出它的单向导电特性，说到它在电路中的应用第一反应是整流，对二极管的其他特性和应用了解不多，认识上也认为掌握了二极管的单向导电特性，就能分析二极管参与的各种电路，实际上这样的想法是错误的，而且在某种程度上是害了自己，因为这种定向思维影响了对各种二极管电路工作原理的分析，许多二极管电路无法用单向导电特性来解释其工作原理。
二极管除单向导电特性外，还有许多特性，很多的电路中并不是利用单向导电特性就能分析二极管所构成电路的工作原理，而需要掌握二极管更多的特性才能正确分析这些电路，例如二极管构成的简易直流稳压电路，二极管构成的温度补偿电路等。
二极管简易直流稳压电路及故障处理二极管简易稳压电路主要用于一些局部的直流电压供给电路中，由于电路简单，成本低，所以应用比较广泛。
二极管简易稳压电路中主要利用二极管的管压降基本不变特性。
二极管的管压降特性：二极管导通后其管压降基本不变，对硅二极管而言这一管压降是0.6V左右，对锗二极管而言是0.2V左右。
如图9-40所示是由普通3只二极管构成的简易直流稳压电路。
电路中的VD1、VD2和VD3是普通二极管，它们串联起来后构成一个简易直流电压稳压电路。
图9-40 3只普通二极管构成的简易直流稳压电路1．电路分析思路说明分析一个从没有见过的电路工作原理是困难的，对基础知识不全面的初学者而言就更加困难了。
关于这一电路的分析思路主要说明如下。
1）从电路中可以看出3只二极管串联，根据串联电路特性可知，这3只二极管如果导通会同时导通，如果截止会同时截止。
2）根据二极管是否导通的判断原则分析，在二极管的正极接有比负极高得多的电压，无论是直流还是交流的电压，此时二极管均处于导通状态。
从电路中可以看出，在VD1正极通过电阻R1接电路中的直流工作电压+V，VD3的负极接地，这样在3只串联二极管上加有足够大的正向直流电压。
一款采用硅二极管VD1和VD2作为温度传感器的应用电路图
温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。
温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。
按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。
温度传感器的应用电路图
如图所示，是二极管作为温度传感器的应用电路。
电路中，采用硅二极管VD1和VD2作为温度传感器，硅二极管的温度系数为ZmV／℃。
A1和VT1等构成恒流源电路，为VD1和VD2提供恒定的电流。
A2为放大器，将与温度相应的VD1和VD2的电压变化放大到需要的电平。
若在A2的输出端接入电压表就能构成模拟温度计。
温度传感器是五花八门的各种传感器中最为常用的一种，现代的温度传感器外形非常得小，这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中，也为人们的生活提供了无数的便利和功能。
温度传感器有四种主要类型：热电偶、热敏
电阻、电阻温度检测器（RTD ）和IC 温度传感器。
IC 温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。
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测温二极管及应用电路
测温二极管及应用电路温度是表示物体或环境冷热程度的一种物理量。
这里我们将介绍多种常用的温度传感器及应用电路，自己动手来做电子温度计实验，它不仅可测量温度并且还可组成温度控制器。
温度传感器是一种能将温度变化转换成电量变化的元器件。
本实验要介绍的温度传感器有：硅二极管、测温专用二极管、热敏电阻及集成温度传感器等。
本文先介绍硅二极管及测温专用二极管。
二极管温度传感器实验二极管具有单向导通特性，一般用作整流、控制电流流向等，但二极管也可用作温度传感器，可以先做一个简单的实验。
在面包板上按图1搭一个简单电路，用1V挡(指针式)或2V档(数字式)电压表测二极管的正向降压。
二极管导通后，它的正向压降约为0.6V左右(这是在室温条件下的正向压降值)。
若用点燃的火柴或打火机靠近二极管一下，你会发现二极管的管压降快速下降，火源离开后又逐渐恢复到原来的数值；若再用一小块冰(用布包着)或一小块冰冻的食物放在二极管上，你会发现管压降会增加，冰块拿走后，管压降渐恢复到原来的数值。
实验时要注意：火柴或打火机的火焰不能直接烧二极管(只能靠近)，否则火焰的温度太高会把二极管烧坏!另外，冰块要挨上二极管的玻璃外壳，但不要将二极管两个引脚同时都碰上(避免水将两引脚“短接”)。
这简单的实验告诉我们：二极管对温度十分敏感，温度的变化将改变它的管压降。
温度上升时管压降减小；温度下降时管压降增加。
下面我们进一步来做一个温度与管压降之间的定量关系实验。
我们已知在海平面一个大气压的条件下，水的沸腾温度为100℃；在冰与水共溶的条件下其温度为0℃。
在沿海一带或海拔不高的地区可以认为沸腾的水是100℃(误差不大)。
上述100℃及0℃两个温度值作为标准温度来标定温度与管压降之间的定量关系，即确定二极管的测温灵敏度。
按图2所示，用软导线将二极管( 1N4148)焊好，放入塑料袋内(要求不漏水)，然后放入沸腾的水中，5分钟后测二极管管压降VF(100℃)(要注意：塑料袋小的为好，并且尽可能减少袋中的空气)，并将VF(100℃)的值记下。
红外二极管感应电路分析
红外二极管感应电路分析一、电路功能概述红外二极管感应电路可以实现用手靠近红外发射管和红外接收管时，蜂鸣器发声，LED灯点亮，手移开后立即停止发声、LED灯熄灭，灵敏度非常高。
该电路设计思路来源于银行自动开门关门的生活场景，人走进银行，门自动打开，离开后门自动关闭。
或者说来源于肯德基等高档餐厅的水龙头，当手放在水龙头下，水自动流出，离开后水自动关闭。
该电路应用的生活场景非常多，是电路设计人员必须掌握的一种电路。
特别注意，本电路制作成功后，必须调试后才能达到相应的效果，只有掌握了红外感应电路的工作原理后才能调试好相关的参数，所以工作原理是学习重点。
二、电路原理图三、原理图工作原理红外感应电路的设计采用模拟电路中的电阻分压取样电路、红外二极管感应电路、三极管电路、运算比较器组成的电压比较电路等相关知识点，请制作者务必学习。
红外感应电路由以红外发射管VD1、红外接收管VD2为核心的红外感应电路，以可调电阻RP1、通用运算放大器LM358为核心的取样比较电路，以三极管9012 VT1、VT2、蜂鸣器HA1、发光二极管LED1为核心元件的声音输出、显示电路构成。
通上5V电源，红外发射管VD1导通，发出红外光（眼睛是看不见的），如果此时没有用手挡住光，则红外接收管VD2没有接受到红外光，红外接收管VD2仍然处于反向截止状态。
红外接收管VD2负极的电压仍然为高电平，并送到LM358的3脚。
LM358的2脚的电压取决于可调电阻RP1，只要调节可调电阻RP1到合适的时候（用万用表测量LM358的2脚的电压大概为2.5V左右），就能保证LM358的3脚的电压大于LM358的2脚的电压,根据比较器的工作原理,当V+ > V-的时候, LM358的1脚就会输出高电平，并通过限流电阻R3送到PNP型三极管VT1、VT2的基极，致使三极管VT1、VT2截止，蜂鸣器HA1不发声，发光二极管LED1熄灭。
当用手靠近红外发射管VD1时，将红外光档住并反射到红外接收管VD2上，红外接收管VD2接受到红外光，立刻导通，使得红外接收管VD2负极的电压急速下降，该电压送到LM358的3脚上。
共阳极二极管的电路例子
共阳极二极管的电路例子共阳极二极管（也称为PNP二极管）是一种常用的电子元件，广泛应用于各种电路中。
下面列举了一些共阳极二极管的电路例子，以帮助读者更好地理解和应用该元件。
1. 信号放大器电路：共阳极二极管可以用作信号放大器的核心元件。
在这种电路中，输入信号通过耦合电容器输入到基极，通过调整输入信号的幅度和频率，可以实现对信号的放大或衰减。
2. 电流源电路：共阳极二极管可以用作电流源的关键元件。
在这种电路中，将电源与电路串联，通过调整电源电压和电阻的值，可以实现对电流源的控制和调节。
3. 温度传感器电路：共阳极二极管的特性使其适用于温度传感器电路。
通过利用共阳极二极管的温度敏感性，可以实现对温度的测量和监控。
4. 压限电路：共阳极二极管可以用作压限电路的关键元件。
在这种电路中，当输入信号超过一定的电压范围时，共阳极二极管将开始导通，将多余的电压绕过。
5. 振荡器电路：共阳极二极管可以用作振荡器电路的重要组成部分。
在这种电路中，通过调整电容和电感的值，可以实现对振荡频率的控制和调节。
6. 电压稳压器电路：共阳极二极管可以用作电压稳压器电路的核心元件。
在这种电路中，通过调整电阻的值，可以实现对输出电压的稳定和调节。
7. 电流传感器电路：共阳极二极管的特性使其适用于电流传感器电路。
通过利用共阳极二极管的电流敏感性，可以实现对电流的测量和监控。
8. 比较器电路：共阳极二极管可以用作比较器电路的重要元件。
在这种电路中，通过将两个输入信号输入到共阳极二极管的基极和发射极，可以实现对两个信号进行比较，并输出相应的结果。
9. 逻辑门电路：共阳极二极管可以用作逻辑门电路的重要组成部分。
在这种电路中，通过调整输入信号的幅度和频率，可以实现对逻辑运算的实现和控制。
10. 音频放大器电路：共阳极二极管可以用作音频放大器电路的关键元件。
在这种电路中，通过调整输入信号的幅度和频率，可以实现对音频信号的放大和放大。
以上是共阳极二极管的一些电路例子，它们在各种电子设备和电路中发挥着重要的作用。
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S系列硅二极管温度传感器
一、起源与发展
硅二极管温度传感器（以下简称S T S）又叫硅温敏二极管或
硅PN 结温度传感器。
六十年代，科学家们发现：在一定的正向工作电流模式下，
二极管的正向电压值随温度升高而下降，利用这一特性，可以实
现对各种环境温度的测量与控制。
美国在七十年代初就生产了硅二极管温度传感器，目前已有多
家公司提供产品。
经过几十年的不断研究、开发和完善，我国已经可以提供精度高、标准化、稳定、性价比高、大规模生产的工业化硅二极管温度传
感器。
二、用途与应用
STS广泛应用于各种固体、气体、液体温度检测与控制，应用领
域和场合如表1:
表1.STS应用领域与应用场合
表2.STS与各种温度传感器性价比对比表
三、供电电路
STS的供电电路主要分为恒流源供电与恒压源供电两种，
如图1 所示。
(一) 恒流源供电
STS 的正向电压随电流呈对数的变化，比较缓慢，因此恒流
1．恒流源供电 2.恒压源供电
图1.STS 工作电路图
工作时，工作电流发生微小的变化，不会引起较大的误差，这是STS 与热敏电阻不同的地方。
恒流源供电下的正向电压—温度特性，
详见下一节。
(二) 恒压源供电
恒压源供电时，限流电阻接在电源与 STS 正极之间，信号
从 STS 正极与负极之间输出。
设计限流电阻值 R 时，以在 0℃时,使 STS 工作电流为 100μA 即可。
如 STS 的基准电压为 V f0（mV），恒压源为V（mV），则
R =（V- V f0）(mV)/0.1(mA) （4）
(三)恒流源与恒压源变化对V f 的影响
①恒流源电流变化对V f 的影响（5）
ΔV f=K（273.15+t）ΔI f/I f(mV)
式中：ΔV f 为V f 变化量，K 为常数，0.086mV/K，ΔI f 为恒流源
变化量，I f 为恒流源标准值。
当I f变大时，ΔV f变小。
②恒压源电压变化对V f 的影响（6）
ΔV f=K（273.15+t）ΔV/（V-V f）(mV)
式中：ΔV 为恒压源变化量， V 为恒压源标准值，V f 为STS 正向
电压标准值。
V变大时，ΔV f变小。
四、正向电压—温度特性
(一)恒流源供电下的正向电压—温度特性
图2给出了STS恒流源供电下的正向电压—温度特性，其中：S670为低温型STS，S673、S730为中温型STS，S750为高温型STS。
在低温区，由图2曲线可见，在-272-+300℃温度范围内，
图2.恒流源供电下的STS V f-t 特性
STS正向电压变化特性可以分为四个温区：
1.在-272—-250℃超低温区
正向电压随温度的升高急剧下降，这是因为在超低温下，被冻析的载流子开始解冻导电，正向电压随温度的变化率达40mV/℃左右，而且工作电流越小，变化率越高。
2.在-250—-220℃温区STS正向电压在经过急剧下降后，进入一个小的转折温区，载流子逐渐全部解冻导电，正向电压进入随温度线性变化的温区。
3.在-220—+400℃宽温区
科技人员经过多年理论与实践研究，归纳总结出STS在线性温区的正向电压与温度之间的准确特性方程（1）（2）
STS正向电压随温度升高，线性地下降，遵循以下方程：
V f= V f0(1-At-Bt2+Ct3+……) (1)
式中：V f线性温区温度下的正向电压，V f0为0℃时的正向电压，A、B、C 为常数;t 为摄氏温度。
由方程（1）可见，它与铂电阻的电压—温度特性方程极其相似，所不同的是：铂电阻的电压—温度特性呈正温度系数，而
STS的正向电压—温度特性呈负温度系数，这一特性使得STS在
其工作温区内完全有资格替代价格昂贵的铂电阻温度传感器。
在-230—300℃温区，STS可以表现出比铂电阻更好的线性特性，详
见第十节。
STS优秀的线性特性，可以方便测温、控温电路设计，几乎不
需要线性化处理，就可以完成宽量程测精密控温电路或终端的设
计与工业化大生产。
4.在高温区
在高温区，由于正向电压下降到接近0V附近，STS的正向电
压特性开始偏离方程（1），STS特性逐渐消失。
在实际的温度测量中，要根据实际需要选择STS的工作温区，合理使用和发挥STS的功能。
(二) 恒压源供电下的正向电压—温度特性
在恒压源供电下，通过STS的工作电流不是恒流，而是一个
随着STS工作温度的上升，线性增大的电流。
S673恒压源供电下
的正向电压—温度特性如图3所示。
由图中可见：
1、不同恒压源与限流电阻下的正向电压—温度特性都表现出良比恒流源好的线性特性，但非线性偏差是不同的，较小的恒压源对应着较小的非线性偏差，详见第十节。
2、在0℃附近，正向电压比较一致，但随着温度的上升，不同恒压源下的正向电压随温度变化的斜率（灵敏度）逐渐发生了微小的变化，小的恒压源对应着小的斜率，大的恒压源对应着稍大的斜率。
在-200℃和150℃时，在低温和高温端，由于不同恒压源和限流电阻引起的正向电压变化20mV左右，折算成温度偏差约10℃左右。
图3. 恒压源供电下的正向电压—温度特性
五、正向电压—电流特性
在一定温度下，STS的正向电压与电流之间遵循以下方程：V f=aln(bI f) （2）式中：a、b为常数。
由（2）式可知，正向电压与正向电流I f呈对数关系，可以看出，正向电压随电流增加，缓慢地增加，而电阻型温度传感器的电压与电流是线性关系，这是STS区别于铂电阻、热敏电阻及其它温度传感器的另一特征。
图4给出了S673型STS不同电流下的正向电压-温度特性。
图4. S673不同电流下的正向电压-温度特性。
五、灵敏度S
灵敏度S 是STS 的正向电压V f 随温度t 的变化率，即温度每变化1℃，STS 的正向电压变化值：
S=△V/△t（mV/℃）（7）
S 的作用与热敏电阻的B 值相似，S系列硅二极管温度传感
器的灵敏度详见分度表3-6。
在超低温下，灵敏度较大，可达40 mV/℃；而在载流子完全电离的温区，灵敏度S是一个比较恒定
的数，基本上在-2 mV/℃左右变化。
六. 分度与分度表
STS 的正向电压—温度之间在-230℃以上温区，因此呈现近似的线性关系，因此，根据（1）式，可以对S TS 进行分度，这是本公司发明的对STS进行分度方法和分度表。
分度表作为S TS 生产与用户使用的依据。
S 系列S TS 是全球唯一具有分度表的工业二极管温度传感器，它为产品设计工程师提供了精确的设计依据，为用户产品的自动化生产提供了保障。
这是S TS 区别于其它同类产品的特征，也是本公司产品性价比高的原因之一，分度表奠定了S TS 作为工业传感器的基础。
S670、S673、S730 与S750 的分度表如表3、表4、表5 、表6所示。
表中分别给出了不同恒流源和不同恒压源下的下的正向电压与温度的分度值。
根据这些分度值，就可以设计温度检测软硬件了。
在恒压源工作条件下，由于提供 STS 的电流不再是恒流，所以 STS 的正向电压—温度特性与恒流源工作是不同的。
分度表给出了不同恒压源下的分度表，需要其它恒压源和限流电阻下的分度表时，在用户给出恒压源供电电压值和限流电阻值后，本公司就可以提供相应工作条件下的STS 分度表。
七、精度与技术参数
精度是指在规定的工作条件下，STS 的V f 值与分度表给出分度值的最大偏差，这个偏差通常按灵敏度S 折合成温度来表示。
STS 精度在±0.05—±1℃,通常分为A :±0.05℃、B:±0.1℃、C:±0.2℃、 D:±0.5℃和E:±1.0℃五个等级，用户可以自主选择。
表7.STS 技术参数
八、用STS 取代热敏电阻、热电阻及热电偶
在许多测控温度场合，需要使用正灵敏度的温度传感器，这时，可
以使用恒压源供电，从限流电阻上取信号就行了，如图6所示。
在有些使用场合，需要对STS进行零基准输出，图7给出了零基
准输出电路，它由一个桥路完成的。
在这种电路下，由于在桥路加上
了一个线性化电阻，使得桥路不仅有零基准输出功能，而且对STS进
行了线性化处理，是一个理想的工作电路。
使用上述方法可以让STS 替代热敏电阻、热电阻及热电偶等温度
传感器。
在-200～+300℃的温度范围内，不需要对原电路做重大改动。
有关具体的取代方法，请向本公司索取详细资料或向本公司应用工程
师咨询。
图6 正、负灵敏度测温电路
图7 .零基准输出电路九、应用电路
w w w.56999.n e t
十、 STS敏感元外形尺寸图
图8. 微型S673 实物与外形尺寸图
图9. 贴片型S730 实物与外形尺寸
图10 高温型S750 实物与外型尺寸
表3. S670正向电压-温度分度表
限于篇幅，以上分度表仅给出 S673、S730、S750 部分温度下的分度值。