在个人电子产品、工业或医疗运用的规划中，工程师有必要应对相同的应战，即怎么进步功用、添加功用并缩小尺度。除了这些考虑要素外，他们还有必要细心监测温度以保证安全并维护体系和顾客免受损伤。
很多职业的另一个一起趋势是需求处理来自更多传感器的更多数据，进一步阐明晰温度丈量的重要性：不只要丈量体系或环境条件，还要补偿其他温度灵敏元件，然后保证传感器和体系的精度。别的一个优点在于，有了准确的温度监测，无需再对体系进行过度规划来补偿不准确的温度丈量，然后能够进步体系功用并下降本钱。
温度规划应战分为三类
温度监测：温度传感器供给有价值的数据来继续盯梢温度条件，并为操控体系供给反应。此监测能够是体系温度监测或环境温度监测。在一些运用中，咱们能够看到规划应战的特点是需求在操控回路中一起完成这两种监测。这些监测包含体系温度监测、环境温度监测以及身体或流体温度监测。
温度维护：在多种运用中，一旦体系超越或低于功用温度阈值，便需求采纳办法。温度传感器在检测到事前界说的条件时供给输出警报以避免体系损坏。在不影响体系可靠性的情况下进步处理器吞吐量是可行的。体系常常过早发动安全热关断，成果构成高达5°C乃至10°C的功用丢失。当体系超越或低于功用温度阈值时，工程师能够自主发动实时维护办法。
温度补偿：温度传感器能够在正常作业期间随温度改变最大极限进步体系功用。监测和校对其他要害组件在发热和冷却时的温漂可下降体系故障的危险。
本系列文章将供给一些TI运用简介，由此阐明运用不同温度传感技能的各种运用的规划注意事项。首要介绍首要的温度应战，然后要点阐明各种运用的规划注意事项，评价温度精度和运用尺度之间的权衡，一起评论传感器放置办法。
温度传感器基本原理
在嵌入式体系中，总是需求更高的功用、更多的功用和更小的外形尺度。鉴于这种需求，规划人员有必要监测全体温度以保证安全并维护体系。在运用中集成更多传感器进一步推动了对温度丈量的需求，不只要丈量体系条件或环境条件，还要补偿温度灵敏元件并坚持全体体系精度。
温度规划注意事项
完成高效温度监测和维护的注意事项包含：
•精度。传感器精度表明温度与实在值的挨近程度。在确认精度时，有必要考虑一切要素，包含收集电路以及整个作业温度范围内的线性度。
•尺度。传感器的尺度会对规划发生影响，而剖析整个电路有助于完成更优化的规划。传感器尺度还决议了热呼应时刻，这关于体温监测等运用十分重要。
•传感器放置。传感器的封装和放置会影响呼应时刻和传导途径；这两个要素都对高效温度规划至关重要。
工业中常见的温度传感器技能包含集成电路 （IC） 传感器、热敏电阻、RTD和热电偶。下表比较了在为规划应战评选合适的技能时参阅的首要特性。
IC传感器
IC温度传感器取决于硅带隙的猜测温度依赖性。如下图和公式所示，精细电流为内部正向偏置P-N结供给电源，然后发生对应于器材温度的基极-发射极电压改变 （ΔVBE）。
硅带隙的温度依赖性
鉴于硅的可猜测行为，IC可在广泛的温度范围内供给高线性度和精度（高达 ±0.1°C）。这些传感器能够集成体系功用，例如模数转换器 （ADC） 或比较器，终究能够下降体系杂乱性并减小全体占用空间。这些传感器一般选用外表贴装和穿孔封装技能。
热敏电阻
热敏电阻是无源组件，其电阻很大程度上取决于温度。热敏电阻分为两类：正温度系数 （PTC） 和负温度系数 （NTC）。
尽管热敏电阻针对板载和非板载温度传感方法供给了多种封装挑选，但与IC传感器比较，其完成计划一般需求更多的体系组件。硅基PTC热敏电阻具有线性特征，而NTC热敏电阻具有非线性特征，一般会添加校准本钱和软件开支。
典型的热敏电阻完成计划
上图显现了典型的热敏电阻完成计划。一般很难确认热敏电阻的实在体系精度。NTC体系差错的影响要素包含NTC容差、偏置电阻器（易受温漂影响）、ADC（或许导致量化差错）、NTC固有的线性化差错以及基准电压。
RTD
RTD是由铂、镍或铜等纯洁原料制成的温度传感器，具有高度可猜测的电阻/温度联系。
杂乱的四线RTD电路
铂RTD可在高达600°C的广泛温度范围内供给高精度和高线性度。如上图所示，一个选用模仿传感器的完成计划中包含杂乱的电路和规划应战。终究，为了完成准确的体系，需求进行杂乱的差错剖析，这是因为发生影响的组件数量较多，而这也会影响体系的全体尺度。RTD还需求在制作期间进行校准，然后每年进行现场校准。
RTD 体系差错的影响要素包含RTD容差、自发热、ADC量化差错和基准电压。
热电偶
热电偶由两个不同的电导体组成，这两个电导体在不同的温度下构成电结。因为热电塞贝克效应，热电偶发生与温度相关的电压。该电压转换为热端和冷端之间的温差。
带有冷端补偿 （CJC） 温度传感器的热电偶
有必要知道冷端的温度才干取得热端温度。因为有两个体系具有相互影响的独自容差和才能，这儿的精度将遭到限制。上图显现了一个典型的CJC完成计划，其间选用热电偶和外部传感器来测定热端温度。
热电偶不需求外部鼓励，因而不会遭到自发热问题的影响。它们还支撑极点温度 （》2，000°C）。
尽管热电偶坚固耐用且价格低廉，但它们却需求额定的温度传感器来支撑CJC。热电偶往往具有非线性特征，而且关于热电偶与电路板衔接处的寄生结十分灵敏。对热电偶进行数字化简单遭到从前评论的 ADC 差错的影响。
来历：EEWorld
