今年的双十一是我这几年来剁手最轻的一次，只买了一台FLUKE的红外线测温仪，型号是59E。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。
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TMP235LMT84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。
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。
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