3-4 传感器模块 共20页.pdf

京达盛科技有限公司 3 4 传感器模块 1) 温度传感器模块1 温度传感器模块 1 由热敏电阻电路、温度开关电路、DS18B20 数字温度传感电路三 部分组成。模块上带有一加热装置，位于模块右側的铁盒内，加热采用~220V，热敏电阻 和温度开关均在加热盒内。注意：加热过程中不能打开铁盒，以免发生危险。 一、热敏电阻传感器电路 热敏电阻为一种阻值随温度变化的电阻，按其变化关系可分为两类：正温度系数（简 称PTC ）和负温度系数 （简称NTC ）。PTC 元件的阻值随温度的上升而上升，NTC 元件 的阻值随温度的上升而下降。本模块中使用的为NTC 型热敏电阻,在常温(25 ℃)下其阻值 为10K，其阻值与温度的关系如下表所示： 温度（℃） -30 -20 - 10 0 10 20 25 30 40 50 阻值（K ） 176.0 96.29 54.85 32.41 19.80 12.47 10.00 8.066 5.342 3.618 温度（℃） 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 阻值（K ） 2.502 1.763 1.265 0.9226 0.6834 0.5158 0.3942 0.3048 0.2382 0.1881 温度（℃） 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 阻值（K ） 0.1495 0.1204 0.0982 0.0809 0.0674 0.0566 0.0480 0.0411 0.0354 0.0307 另外，该电阻阻值与温度 满足如下关式：lgR= 1- （BT-298B ）/686.294T，其中 T 为绝对温度，R 的单位为K Ω，B 为温度常数（在25℃—85℃内为3960）。 测量电路如下图所示： 图中J1、J2、J3 分别对应于模块上的V1 、Vzero、Vout 插孔，R3 对应与ZERO 电位 器，用于偏置电压调节；R9 对应于GAIN 电位器，用于增益调节。 使用时，可先将电路增益调节为 1，具体做法如下：调节 ZERO 电位器，使 Vzero 传感器模块 第１页 京达盛科技有限公司 为0V，用万用表分别测量V1 、VOUT 端电压，调节GAIN 电位器，使V 1=Vzero，此时 电路增益为1。 然后，将上表中所列各温度下的电阻值换算为相应的V1 的电压值。加热一段时间后 （见后面加热部分说明）用A/D 采样Vout 端电压，确定温度处于哪一个区间 （例如0- 10 ℃或50-60℃），再在该区间上采用线性插值法求出温度值。 注意：由与热敏电阻在各温度区间其阻值不是线性变化，故该方法仅适用于精度要 求不高的场合。另外用户也可按照上面列出的温度 阻值关系式计算温度值。 二、温度开关电路 温度开关分为常开型与常闭型两种，本模块中采用的为常闭型开关。平时为闭合状态， 一旦温度升高超过标称值后，开关即断开。其电路如下： 图中K1、K2 分别对应于模块上相应的两个插孔。K1 平时为低电平，温度高于 50℃时，K1 为高电平。K2 平时为低电平，温度高于80℃时，K2 为高电平。 三 DS18B20 数字温度传感器电路 DS18B20 电路很简单，由一片DS18B20 和一只4.7K 的上拉电阻构成。DS18B20 内 集成了一个温度传感器、64 位ROM、9 个字节RAM、三个字节EERAM （掉电可保存）， 可将温度信号转换为数字信号直接输出。DS18B20 与外部的接口为单总线方式，即数据 的输入、输出及同步均由 一根线完成。其温度测量范围为-55℃—125℃，在-10℃—80 ℃范围内精度为±0.5℃，输出的温度值可编程为9—12 位。DS18B20 引脚如下图所示：