在自动控制、机电整合的运用中,温度的丈量为常见的需求,感测温度的產品有多种型态,依特性可概分为胀大改变型、色彩改变型、电阻改变型、电流改变型、电压改变型、频率改变型…等,常见的电压改变型的温度传感器有LM35、LM335,其不同点为 LM35 之输出电压是与摄氏温标呈线性关係,而 LM335 则是与凯氏温标呈线性关系。由於摄氏温标较常运用,因而本文将针对LM35做介绍。
1.温度传感器LM35
LM35是由National Semiconductor所出产的温度感测器,其输出电压与摄氏温标呈线性关係,转化公式如式(1),0°C时输出为0V,每升高 1°C,输出电压添加10mV。
(1)
LM35 有多种不同封装型式,外观如图 1 所示。在常温下,LM35 不需要额定的校准处理即可到达± °1/4C的准确率。其电源供给形式有单电源与正负双电源两种,其引脚如图 2 所示,正负双电源的供电形式可提供负温度的量测;两种接法的静默电流-温度关係如图 3所示,单电源形式在25°C下静默电流约50μA,十分省电。
图1:LM35封装及引脚摆放
图2:LM35接线图
图3
2. 实践测验
接下来实践对LM35进行测验,测验运用单电源形式,並且将输出以非反相扩大器扩大十倍,如图4的电路。以10Hz 的频率记载扩大后的电压值,得到如图5的温度-时刻图。
图4
图5