外文翻译--数字技术在超声波传感器中的应用-精品

中英文翻译

英语原文

Application of Digital Techniques in Ultrasonic Sensor

1. INTRODUCTION

It is necessary for a number of applications to perform distance measurements. Ultrasonic sensors are a state-of=the art choice to effectively solve this problem in different engineering fields, such as medical imaging, robot navigation, flow velocity, fluid level measurement and so on. Although different kinds of measuring systems and sensors have been used for the specific applications respectively, there are problems related to echo detection in every case: attenuation and beam spreading, presence of noise and interference, sensitivity to temperature and humidity, poor resolution.

In many applications, the time elapsed between the stimulus ultrasonic wave and its echo is taken as the basis of the measurement, that is , the main operating principle is the estimation of the time of flight (ToF), the transmitting ultrasonic transducer transmits an ultrasonic pulse, the pulse propagates through the transmission medium (air, water, etc) and is echoed by a suitable reflector. The echo pulse is received by the receiving transducer, which may be the same transmitting transducer. So the distance from the transmitter to the reflector can be estimated indirectly by the formula:

(1)

where v is the propagation velocity of the ultrasonic wave in the medium.

Another principle is the phase shift method. Here, the transmitter generates a continuous wave, who is reflected by an object, and whose echo is detected by a separate receiver. By computing the phase shift between the transmitted and the received continuous wave, the distance is evaluated to within a wavelength.

Pulse-echo and continuous wave techniques are widely known as the represents of the two measuring principles. Continuous wave technique is more accurate, but more expensive due to complex hardware used to measure the phase and due to the difficulty in determining the number of integer wavelengths. As a result, the pulse=echo technique is often used in commercial systems for industrial application. Therefore, this paper puts an emphasis on the pulse-echo technique.

From the formula (1), we have concluded that those factors affecting v and Tf are

the sources of the distance measurement uncertainty. The variation of v doesn't only depend on the relative humidity and temperature, but also on some chemical and physical parameters of the fluid. For these effects, different techniques have been developed successfully to compensate them satisfactorily, so the critical point of the whole measurement procedure is the ToF

estimation. Many methods have been proposed to improve the ToF measurement accuracy. Some require complicated, not flexible and very expensive hardware to make the ToF measurement higher accuracy. However, others use sophisticated digital techniques, that is, digital signal processing software to do the same thing. From the viewpoint of the engineering application, it is not only possible, but also feasible to improve ToF estimation using digital techniques.

In this paper, firstly, the basic theories of these digital techniques are presented, including some mathematical formula. Then, the applications of these digital techniques for the ultrasonic distance measurement is described. Finally, a objective assessment of the methods through analyzing both the systematic and random errors is given

2. SIGNAL MODEL AND ITS BUILDING

As for the pulse -echo method , in the most engineering applications, require only

one transducer as both the transmitter and receiver. That is it offers a simple and low cost solution. But at the same time, it may result in low accuracy owing to the error of the ToF estimation. How to improve its accuracy but not use complex, expensive additional hardware? In fact, this problem can be solved by using cheap software signal processing. Therefore, the key of this problem is .of course, the ToF estimation.

To solve this problem, it is necessary to set up a suitable mathematical model of the transmitted ultrasonic pulse.

(2)

where As, fs and ψs are the signal amplitude, frequency and phase respectively, while m and n are the parameters of the characters of ultrasonic transducer itself. For the actual transducer,

both m > 0 and u > 0 is an absolute

fact.

At the same time , a suitable mathematical model of the reflected ultrasonic pulse

must be considered to be written as follows:

E(t) = Ar(t-TfTe-(t-Ts)lu cos[2xfs(t-Tf) + ψr] (3)

where Ar, ψr are the amplitude and the phase of the reflected echo signal.

Tf is the ToF.

To perform ToF measurement, we must consider the model of the whole ultrasonic signal, including both.the transmitted and the reflected pulse, which can be represented by the equation:

（4）

where 0 > T and 0 > F are the sampling periods for the time and frequency domain respectively, and k n, are integers.

After STFT has mapped a one-dimensional signal of timex(t) , onto a two-dimensional function of time and frequency ) , ( f t X , what we do next is the envelope extraction. The first step is to

choose a suitable frequency s f ( when using the frequency s f , S/N is the maximum and the interference is the minimum ), which always be the resonant frequency of the sensor. The second step is to find out the magitude function of the STFT at the frequency s f of the signal x(t) , that is the envelope we need.

3. CORRELATION METHOD AND ToF ESTIMATION

After recovering the envelope from the distorted and noisy non-stationary signal. The next work is to complete the ToF estimation. Several techniques can be used to accomplish the task of the ToF estimation. The traditional approach used in the most ultrasonic sensors is the threshold method. A threshold level is settled, and the ToF is considered to be measured when the threshold

is first exceeded by the

signal or its envelope.

Although it has proved to be simple and cheap, this technique may suffer from poor resolution, particularly the echo pulse has been greatly attenuated.

The correlation technique is a kind of more sophisticated technique for applications requiring high accuracy, which bases the ToF estimation on the search of the relative maximum in the cross-correlation function between the transmitted signal and the echo signal. According to the index of the maximum value of the correlation function, the time delay between the two signals is obtained. The correlation function is defined as:

(5)

when the value of ) (hT C is the maximum, the ToF is hT .

(6)

Considering the procedure of the sampling data, actually, the f T estimation can

be expressed in the form:

(7)

where h is the integer part of ) 5 . 0 / ( + T Tf , and λis a real number in the interval ) 5 . 0 , 5 . 0 [? , a suitable measurement algorithm must be used to evaluate exactly the real number λ. It is

possible to estimation the fraction number λthrough a suitable interpolation technique. The second-order approximate interpolation determines the parameter λas:

(8)

the equation (1) can be expressed as:

(9)

4. SIMULATION AND ERROR ANALYSIS

In order to validate the proposed method, a realistic simulation must be setup to

mirror the characters of an actual ultrasonic sensor: assuming a sampling frequency M f = 8MHZ, an ultrasonic sensor frequency fs =550KHZ ,an ultrasonic wave speed in the medium s m v / 1390 = , the distance resolution is, according to the equation (1), 0.087mm . The error analysis can be implemented on the computer simulations.

4.1 Systematic component of errors in ToF estimation

The finite sampling frequency during the procedure of the A/D conversion make the ToF estimation inaccurate,that is, the time resolution error of system is a error source for the ToF estimation. This is a systematic error,which can be thought as a function of the time

resolution.From the equation (5), this 'ideal' resolution error

can be written as:

(10)

that corresponds to a maximum distance error equal to mm 043 . 0 . When the ToF is a multiple of the sampling period ( λ), the error will be zero.

According to the equation (6), the result obtained by computer simulations confirm that the interpolation method make the time resolution error to a minimum value. As a result, the systematic error in distance measurement can be written as follows:

(11 )

4.2 Random component of errors in ToF estimation

In the practical applications, the existence of noise is a cause of ToF inaccuracy. We can assume that the noise is a white noise. From the viewpoint of energy, low SNR leads to high noise

intensity. For the correlation method, it is less sensitive

to noise due to the inherent cancellation of zero-mean random effects itself.

5. CONCLUSIONS

The use of dedicated digital techniques proved to be essential for ultrasonic sensors. A suitable measurement procedure have been set up allowing the performance of the proposed techniques. With regard to envelope extraction, the STFT is a good choice. The STFT filter out the noise, and recover the optimized envelope., the correlation method is better than the threshold method due to better performance both in terms of systematic error (time resolution) and in terms of random error (noise) for echo detection.

ACKNOWLEDGMENTS

The authors would like to thank the reviewers for their suggestions that improved

the readability of this paper.

REFERENCES

[1] M. Parrila, J.J. Anaya, C. Fritsch, Digital signal processing techniques for high accuracy

ultrasonic range measurements, IEEE Trans. Instr. Meas. IM-40 (4)

(1991) 759.

[2] D. Marioli, C. Narduzzi, C. Offelli, D. Petri, A. E Sardini, Digital time-of-flight measurement of ultrasonic sensor, IEEE Trans. Instr. Meas. IM-41

(1) (1992) 93.

[3] M. G. Duncan, Real-time analytic signal processor for ultrasonic non-destructive testing, IEEE Trans. Instr. Meas. IM-39 (6) (1990) 1024.

[4] G. Betta, P. Daponte, Detection of echoes in noisy environments for multiplayer structure characterization, IEEE Trans. Instr. Meas. IM-42 (4) (1993) 834.

[5] P. Daponte, G. Fazio, A. Molinaro, Detection of echoes using time-frequency analysis techniques, IEEE Trans. Instr. Meas. IM-45 (1) (1996) 30.

[6] L. Cohen, A time-frequency distributions-A review, Proc. IEEE IM-77 (1) (1989) 941.

8-bit Microcontroller with 4K Bytes Flash AT89C51 Features

? Compatible with MCS-51? Products

? 4K Bytes of In-System Reprogrammable Flash Memory

– Endurance: 1,000 Write/Erase Cycles

? Fully Static Operation: 0 Hz to 24 MHz

? Three-level Program Memory Lock

? 128 x 8-bit Internal RAM

? 32 Programmable I/O Lines

? Two 16-bit Timer/Counters

? Six Interrupt Sources

? Programmable Serial Channel

? Low-power Idle and Power-down Modes

Description：

The AT89C51 is a low-power, high-performance CMOS 8-bit microcomputer with 4K bytes of Flash programmable and erasable read only memory (PEROM). The device is manufactured using Atmel’s high-density nonvolatile memory technology and is compatible with the industry-standard MCS-51 instruction set and pinout. The on-chip

Flash allows the program memory to be reprogrammed in-system or by a conventional

nonvolatile memory programmer. By combining a versatile 8-bit CPU with Flash on a monolithic chip, the Atmel AT89C51 is a powerful microcomputer which provides a highly-flexible and cost-effective solution to many embedded control applications.

中文译文

数字技术在超声波传感器中的应用

1、概述

在完成测距的任务中有很多的方法可以应用，而运用超声波传感器便可以高效又巧妙的解决工程领域的此类问题，比如医学成像、航空（航海）遥控设备、流速测量、液位测量等等。虽然不同的测量系统和传感器有各自独特的应用，但是它们都是与超声波回波的探测相关的问题，即超声波的稀薄化和扩散、噪声和干扰的存在、对温度和湿度的敏感性以及稳定性。

在众多的应用中，超声波发射和接受之间的时间差是测量的基础，也就是说，应用的基本工作原理是测量出时差，超声波发射传感器发射一个超声波脉冲，脉冲通过传播媒介（空气、液体等）到达适当的反射体而反射回来。回波脉冲又被接收传感器接收到，发射传感器和接收传感器可能是收发一体的。这样，超声波发射与反射之间的距离就可以有以下公式间接的计算出来：

（1）

这里v代表超声波在传播媒介中的传播速度。

另一个测量原理是依据周期改变的方法。具体是，超声波发射器发出一列连续不断的波，这个波遇到障碍物就反射回来，反射波被另一个接收器检测到。通过计算连续波在发射与接收之间的周相移动就可以测出距离。

回波法和连续脉冲技术被广泛认为是两种测量原理的体现。连续脉冲技术的精度更高一些，但是由于测量相位用到的复杂硬件和计算整数个波长的复杂性，这种方法就更昂贵一些。鉴于此，回波法在工业生产的商业系统中的应用更多一些。因此，本文重点介绍回波技术的应用。

从公式（1）中我们可以看出与v和Tf相关的因素是引起测距不稳定的主要原因。V 的变化不仅是与相对湿度和温度相关，而且与传播媒介的许多化学、自然参量相关。由于这些相关因素的存在，需要其他的一些技术来补偿这些影响以使得测量准确，因此，整个测量系统的核心是时间差的确定。许多方法被用来提高时间差的测量精度。有些方法使用昂贵的硬件可以提高测量的精度，但是复杂而且不灵活；而有些方法使用传统的数字技术，即利用数字信号处理软件完成测距的目的。从工程应用的角度来看，利用数字技术提高时间差的精度既是可能的也是可行的。

本文中，首先提出了数字技术的理论，包括一些数学公式。接着描述了这些数字技术在超声波测距中的应用。最后，通过分析系统误差和随机误差给出了对这种方法的客观评价。

2.模型及其组成

就回波法来说，在大多数工程应用中，是采用收发一体的传感器。就是说它提供了一种低成本的方法。与此同时，由于它在时差计算中的错误使得测量精度下降。如何在不使用额外硬件的情况下能提高它的精度呢？事实上，这个问题可以通过使用低成本的信号处

理软件。因此，这个问题的核心当然也是时差的计算。

为了解决这个问题，建立超声波发射脉冲合适的数学模型是必要的。如下图所示：

（2）

A

s , f

s

和ψ

s

分别是脉冲振幅、频率和相位，m和n是超声波传感器的固有参数。对于

实际的传感器，必须满足m > 0和 u > 0。

同时，超声波接收脉冲也需要建立合适的数学模型，具体如下：

（3）

这里A

r , ψ

r

分别是反射波的振幅和频率。T

f

是时差。

为了测出时差，我们必须考虑整个超声波信号的模型，包括发射脉冲和接收脉冲。具体

如下等式所示：

（4）

这里T>0和F>0分别是时间和频率的取样周期，k,n都是整数。

在我们作出超声波发射接收关于时间的单独曲线X(t)基础上，作出他们关于时间和频率的二维函数X(t，f)，接下来我们要做的是把他们结合起来。第一步是选择合适的频率f

s

(当

使用频率f

s

时，S/N是最大量而干扰是最小量)，这个频率经常是传感器的共振频率。第二

步是找出超声波发射接收信号X(t)在频率f

s

下的多功能，这就是我们需要的包络。

3 相关法和ToF评价

在复原了从扭曲和不稳定性的嘈杂环境中获得信号以后，下一步工作便是完成ToF评价。ToF评价有无多方法可以选择，在大多数超声传感器中应用的传统方法是极限法。具体做法是，确定一条极限表尊线，当信号或包络第一次通过的极限点便作为ToF 。

尽管这种方法简单而且成本低，但是他可能回引起许多测量误差，尤其是当超声回波脉冲很微弱时。

相关法是一种复杂的高精度测量方法，他是基于研究发射信号与回波之间的互相关函数来评价ToF的。通过指标的相关函数最大值，可以获得发射信号与回波信号之间所经过的时间。相关性效应可以定义为：

（5）

当)

(hT

C取最大值时，ToF和hT相等。

（6）

考虑到使用抽样数据的原因，事实上，

T

f值可以用通常形式表示：

（7）

这里h是整数部分，λ是时间间隔

使用运算法则可以精确得到常数λ。通过叉补法有可能得到带小数的λ值，确定λ的第二

中近似方法是：

（8）

因此，公式（1）可以写为

（9）

4.仿真和误差分析

为了验证上述方法，可以使用一个实际仿真来反映实际超声波传感器的特性。假设一

个取样频率为f=8MH

Z 、声波传感器频率为fs=550KH

Z

、媒介中传播速度为v=1390m/s的超声

波脉冲，由公式（1）可以得出其测距结果为0.087m。误差分析可以通过计算机仿真实现。

4.1时差计算中系统误差

在信号处理过程中A/D转换的有限取样频率使时差计算产生误差，也就是说，系统的时间误差是时差误差的根源。这是一个系统误差，可以看作是时间值的函数。由公式

，理想的数据误差可以写成：

（10）

由此得出距离误差最大量为0.043m.当时差为取样周期（λ）的倍数时，误差为零。

由公式得出，计算机仿真获得的结果的确使得插补法得到的时间误差值是最小的。由此，测距的系统误差可以写成如下形式：

（11）

4.2时差计算中的随机误差

在实际应用中，噪声的存在是造成时差测量不准确的因素。我们可以肯定噪声是白色噪声，从能量角度来考虑，低信噪比会引起高噪声强度。相关性方法，它对噪声不那么敏感，因为随机因素本身。

4.结论

综上所述，高精度的数字技术在超声波传感器中的应用是必要的。一个好的测量方案的确立需要包含上述被验证的技术。至于封套的取出，STFT是较好的选择。STFT滤掉噪声，重新获得优化的封套，由于相关性方法在回波检测中系统误差和随机误差都较小，所以它比极限法更好一些。

AT89C51 数据手册

AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能COMS 8位单片机，片内含4K bytes 的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），

器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统。片内置通用8位CPU和Flash存储单元，功能强大。

5.1.1 AT89C51功能特性

AT89C51提供有：4k 字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0H Z的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止ＣＰＵ工作，但允许ＲＡＭ、定时／计数器，串行通信口及中断系统继续工作。

DS18B20 单线温度传感器外文翻译

DS18B20单线温度传感器 一．特征：ucts DS18B20 data sheet 2012 ●独特的单线接口，只需1个接口引脚即可通信 ●每个设备都有一个唯一的64位串行代码存储在ROM上 ●多点能力使分布式温度检测应用得以简化 ●不需要外部部件 ●可以从数据线供电，电源电压范围为3.0V至5.5V ●测量范围从-55 ° C至+125 ° C（-67 ° F至257 ° F），从-10℃至+85 °C的精 度为0.5 °C ●温度计分辨率是用户可选择的9至12位 ●转换12位数字的最长时间是750ms ●用户可定义的非易失性的温度告警设置 ●告警搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件（温度告警情况） ●采用8引脚SO（150mil），8引脚SOP和3引脚TO - 92封装 ●软件与DS1822兼容 ●应用范围包括恒温控制工业系统消费类产品温度计或任何热敏系统二．简介 该DS18B20的数字温度计提供9至12位的摄氏温度测量，并具有与非易失性用户可编程上限和下限报警功能。信息单线接口送入DS18B20或从DS18B20 送出，因此按照定义只需要一条数据线与中央微处理器进行通信。它的测温范围从-55°C到+125°C，其中从-10 °C至+85 °C可以精确到0.5°C 。此外，DS18B20可以从数据线直接供电（“寄生电源”），从而消除了供应需要一个外部电源。 每个DS18B20 的有一个唯一的64位序列码，它允许多个DS18B20的功

能在同一总线。因此，用一个微处理器控制大面积分布的许多DS18B20是非常简单的。此特性的应用范围包括HV AC、环境控制、建筑物、设备或机械内的温度检测以及过程监视和控制系统。 三．综述 64位ROM存储设备的独特序号。存贮器包含2个字节的温度寄存器，它存储来自温度传感器的数字输出。此外，暂存器可以访问的1个字节的上下限温度告警触发器（TH和TL）和1个字节的配置寄存器。配置寄存器允许用户设置的温度到数字转换的分辨率为9，10，11或12位。TH，TL和配置寄存器是非易失性的，因此掉电时依然可以保存数据。 该DS18B20使用Dallas的单总线协议，总线之间的通信用一个控制信号就可以实现。控制线需要一个弱上拉电阻，因为所有的设备都是通过3线或开漏端口连接（在DS18B20中用DQ引脚）到总线的。在这种总线系统中，微处理器（主设备）和地址标识上使用其独有的64位代码。因为每个设备都有一个唯一的代码，一个总线上连接设备的数量几乎是无限的。单总线协议，包括详细的解释命令和“时间槽”，此资料的单总线系统部分包括这些内容。 DS18B20的另一个特点是：没有外部电源供电仍然可以工作。当DQ引脚为高电平时，电压是单总线上拉电阻通过DQ引脚供应的。高电平信号也可以充当外部电源，当总线是低电平时供应给设备电压。这种从但总线提供动力的方法被称为“寄生电源“。作为替代电源，该DS18B20也可以使用连接到VDD 引脚的外部电源供电。 四．运用——测量温度 该DS18B20的核心功能是它是直接输出数字信号的温度传感器。该温度传

自循迹电磁小车-硬件设计外文翻译

杭州电子科技大学 毕业设计（论文）外文文献翻译 毕业设计（论文）题目自循迹电磁小车-硬件设计翻译题目基于模糊控制的智能汽车速度控制系统的设计学院自动化学院 专业自动化 姓名陈建楠 班级13062811 学号13061131 指导教师周杰

基于模糊控制的智能汽车速度控制系统的设计 王勇丁,聂丽娜 上海海洋大学 工程科学与技术学院 中国,上海 Email: ydwang@https://www.sodocs.net/doc/178526935.html, 摘要--智能汽车，一种移动机器人，是一个综合系统，它集成了多种功能，如环保意识，规划决策，自动驱动器。为了提高跟踪和移动智能汽车的性能，本文设计了基于模糊控制智能车的速度控制系统。对控制策略和控制算法进行了研究。首先，本文设计了隶属函数和控制规则。其次，通过模糊推理和清晰化，我们可以得到话语的输出控制作用的领域。最后，算法应用的智能汽车的硬件系统，该算法是基于MC9S12XS128单片机设计的。该算法具有响应速度快，超调小，鲁棒性强，并很快。此后，对该系统的可靠性进行测试，这证明了该控制算法能模仿人类的驾驶行为来控制智能车准确和迅速地跟踪该路径。 关键词-模糊控制;速度控制;智能汽车 I.简介 目前，汽车正在往自动化，智能化，自动寻找车道和自我实现变化的路径，在保障可靠性的情况下增大运动的速度，在生产和物流工程技术获得越来越多的应用。智能汽车作为在研究中最活跃的领域之一，集合了一些学科许多新的成果，如自动控制，人工智能，信息融合，传感器技术，图像处理技术和计算机等智能汽车的设计和开发提供程序，实现汽车的跟踪黑线的方法。在本文中，我们设计了智能汽车的速度控制系统，并提出一种基于模糊控制的方法来控制速度的系统。 Ⅱ.智能车设计 A.设计想法 本文的目标是设计并实现一种智能车，这种智能车具有尽可能快速的跟踪黑线的能力和强大的稳定性能。[1-2]设计的硬件电路是基于MC9S12XS128处理器的设计。 接下来的是智能汽车的行驶要求： 1)当智能车从直线赛道进入弯道的时候，它的方向和速度会根据原理对曲率来产生相应的变化，更大的曲率变化，更大的角度变化就是这个原理;1 12010 International Conference on Artificial Intelligence and Computational Intelligence,WANG Yong-ding, NIE Li-na

多路温度采集系统外文翻译文献

多路温度采集系统外文翻译文献 多路温度采集系统外文翻译文献 (文档含中英文对照即英文原文和中文翻译) 译文： 多路温度传感器 一温度传感器简介 1.1温度传感器的背景 在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。自 18 世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎%80 的工业部门都不得不考虑着温度的因素。温度对于工业如此重要，由此推进了温度传感器的发展。

1.2温度传感器的发展 传感器主要大体经过了三个发展阶段：模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器，典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135 等；模拟集成温度控制器。模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器，典型产品有LM56、AD22105 和 MAX6509。某些增强型集成温度控制器(例如 TC652/653)中还包含了A/D 转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系统，工作时并不受微处理器的控制，这是二者的主要区别；智能温度传感器。能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D 转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)；并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平。温度传感器的发展趋势。进入21世纪后，温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。 1.3单点与多点温度传感器 目前市场主要存在单点和多点两种温度测量仪表。对于单点温测仪表，主要采用传统的模拟集成温度传感器，其中又以热电阻、热电偶等传感器的测量精度高，测量范围大，而得到了普遍的应用。此种产品测温范围大都在-200℃~800℃之间，分辨率12位，最小分辨温度在0.001~0.01 之间。自带LED显示模块，显示4位到16位不等。有的仪表还具有存储功能，可存储几百到几千组数据。该类仪表可很好的满足单个用户单点测量的需要。多点温度测量仪表，相对与单点的测量精度有一定的差距，虽然实现了多路温度的测控，但价格昂贵。针对目前市场的现状，本课题提出了一种可满足要求、可扩展的并且性价比高的单片机多路测温系统。通过温度传感器 DS18B20采集，然后通过C51 单片机处理并在数码管上显示，可以采集室内或花房中四处不同位置的温度，用四个数码管来显示。第一个数码管显示所采集的是哪一路，哪个通道；后三个数码管显示所采

常用温度传感器解析,温度传感器的原理、分类及应用

常用温度传感器解析，温度传感器的原理、分类及应用 温度传感器（temperature transducer）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。 温度传感器的分类接触式 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。 温度计通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内，温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差，常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。 随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究，测量120K以下温度的低温温度计得到了发展，如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件，可用于测量 1.6～300K范围内的温度。 非接触式 它的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速（瞬变）对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布。 最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律，称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法（见光学高温计）、辐射法（见辐射高温计）和比色法（见比色温度计）。各类辐

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参考资料原文： Capacitive sensors and the main features of the basic concepts: The measured volume of the machinery, such as displacement, pressure change is converted to the sensor capacitance. It is the sensitive part of the capacitor with variable parameters. Its most common form is composed of two parallel electrodes, a very inter-air as the medium of the capacitor, if the neglect edge effects, the capacitance for the capacitor plate ε A / δ, where εis a very inter-medium dielectric constant, A two electrode effective area covered by each other, δ is the distance between two electrodes. δ, A, εone of the three parameters will lead to the change in capacitance changes can be used for measurement. Therefore capacitive sensors can be divided into polar distance change type, change type size, media type three types of changes.Most from the changes in small type generally used to measure the linear displacement, or as a result of force, pressure, vibration caused by changes in polar distance (see capacitive pressure sensors). Change type size generally used to measure the angular displacement or linear displacement larger. Changes in media type commonly used in level measurement and a variety of media, temperature, density, humidity measurement. The advantage of the sensor capacitor structure is simple, inexpensive, high sensitivity,过载能力strong, good dynamic response and high temperature, radiation, vibration and other adverse conditions of strong adaptability and strong. The disadvantage is that there are non-linear output, parasitic capacitance and the distributed capacitance on the sensitivity and accuracy the impact of larger and more complex circuits, such as connectivity. Since the late 70s, with the development of integrated circuit technology, a packaging and micro-measuring instrument with capacitive sensors.This new type of distributed capacitance sensors can greatly reduce the impact to overcome the inherent drawbacks. Capacitive sensor is a very wide use, a great potential for development of the sensor. Capacitive sensor working principle：Capacitive sensor surface of the induction of two coaxial metal electrode composition, much like "open" capacitor electrode, the two electrodes form a capacitor, in series with the RC oscillation circuit. Power when connected, RC oscillator is not

自动化 外文翻译 文献综述 温度传感器

分辨率可编程单总线数字温度传感器—— DS18B20 1 概述 1.1 特性： ?独特的单总线接口，只需一个端口引脚即可实现数据通信 ?每个器件的片上ROM 都存储着一个独特的64 位串行码 ?多点能力使分布式温度检测应用得到简化 ?不需要外围元件 ?能用数据线供电，供电的范围3.0V～5.5V ?测量温度的范围：-55℃～+125℃（-67℉～+257℉） ?从-10℃～+85℃的测量的精度是±0.5℃ ?分辨率为9-12 位，可由用户选择 ?在750ms 内把温度转换为12 位数字字（最大值） ?用户可定义的非易失性温度报警设置 ?报警搜索命令识别和针对设备的温度外部程序限度（温度报警情况） ?可采用8 引脚SO（150mil）、8引脚μSOP和3引脚TO-92 封装 ?软件兼容DS1822 ?应用范围包括：恒温控制、工业系统、消费类产品、温度计和任何的热敏系统

图1 DS18B20引脚排列图 1.2 一般说明 DS18B20数字温度计提供9至12位的摄氏温度测量，并具有非易失性的用户可编程触发点的上限和下限报警功能。DS18B20为单总线通信，按定义只需要一条数据线（和地线）与中央微处理器进行通信。DS18B20能够感应温度的范围为-55~+125℃，在-10~+85℃范围内的测量精度为±0.5℃，此外，DS18B20 可以直接从数据线上获取供电（寄生电源），而不需要一个额外的外部电源。 每个DS18B20都拥有一个独特的64位序列号，因此它允许多个DS18B20作用在一条单总线上，这样,可以使用一个微处理器来控制许多DS18B20分布在一个大区域。受益于这一特性的应用包括HAVC 环境控制、建筑物、设备和机械内的温度监测、以及过程 监测和控制过程的温度监测。

机器人和机器人传感器毕业论文中英文资料外文翻译文献

机器人和机器人传感器 中英文资料外文翻译文献 机器人和机器人传感器 介绍 工业机器人以及它的运行是本文的主题。工业机器人是应用于制造环境下以提高生产率的一种工具。它可用于承担常规的、冗长乏味的装配线工作，或执行那些对工人也许有危害的工作。例如，在第一代工业机器人中，曾有一台被用于更换核电厂的核燃料棒。从事这项工作的工人可能会暴露在有害量的放射线下。工业机器人也能够在装配线上操作——安装小型元件，例如将电子元件安装在线路板上。为此，工人可以从这种冗长乏味任务的常规操作中解放出来。通过编程的机器人还能去掉炸弹的雷管、为残疾者服务以及在我们社会的众多应用中发挥作用。 机器人可被看作将臂端执行工具、传感器以及/或夹爪移动到某个预定位置的一台机器。当机器人到达该位置，它将执行某个任务。该任务可能是焊接、密封、机械装载、机械卸载，或许多装配工作。除了编程以及打开和关闭系统之外，一般情况下，均不需要人们的参与就能完成这类工作。 机器人专业术语 机器人是一台可再编程的多功能机械手，它可通过可编程运动移动零件、物料、工具或特殊装置以执行某种不同任务。由这项定义可导致下面段落中被阐述的其他定义，它们为机器人系统提供了完整的写照。 预编程位置是机器人为了完成工作必须遵循和通过的途径。在这些位置的某点，机器人会停下来并执行某种操作，例如装配零件，喷漆或焊接。这些预编程位置被存储在机器人的记忆装置中供以后继续操作时使用。此外，当工作的要求发生变化时，不仅其他编程数据而且这些预编程位置均可作修改。因此，正

由于这种编程的特点，一台工业机器人与一台可存储数据、以及可回忆及编辑的计算机十分相似。 机械手是机器人的手臂，它允许机器人俯仰、伸缩和转动。这种动作是由机械手的轴所提供的，机械手的轴又称为机器人的自由度。一台机器人可以具有3至16根轴。在本人的后面部分，自由度这个术语总与一台机器人轴的数目相关联。 工具及夹爪并非属于机器人系统的本身，它们是装在机器人手臂端部的附件。有了与机器人手臂端部相连接的这些附件，机器人就可以提起零件、点焊、喷漆、弧焊、钻孔、去毛刺，还可以根据所提要求指向各种类型的任务。 机器人系统还可以控制操作机器人的工作单元。机器人工作单元是一种总体环境，在该环境下机器人必须执行赋予它的任务。该单元可包容控制器、机器人的机械手、工作台、安全装置，或输送机。机器人开展工作所需要的所有设备均被包括在这个工作单元中。此外，来自外界装置的信号能够与机器人进行交流，这样就可以告诉机器人什么时候它该装配零件、捡起零件或将零件卸到输送机。基本部件 机器人系统具有3个基本部件：机械手、控制器及动力源。在某些机器人系统中可以看到第4个部件，端部执行件，有关这些部件将在下面小节描述。机械手 机械手承担机器人系统的体力工作，它由两部分组成：机械部分及被连接的附属物。机械手还有一个与附属物相连的底座。 机械手的底座通常被固定在工作领域的地面。有时，底座也可以移动。在该情况下，底座被安装到导轨上，这样该机械手就可以从一处移动到另一处。例如，一台机器人可以为几台机床工作，为每台机床装载和卸载。 正如前面所述，附属物从机器人的底座伸出。该附属物是机器人的手臂。它既可以是一个直线型的可动臂，也可以是一个铰接臂。铰接臂也称关节臂。 机器人机械手的附属物可为机械手提供各种运动轴。这些轴与固定底座相连接，而该底座又被紧固到机架上。这个机架能确保该机械手被维持在某个位置

DS18B20 单线温度传感器外文翻译

毕业设计(论文)外文资料翻译 学院（系）：机电一体化 专业：电气自动化专业 姓名： 学号： 外文出处：http：//https://www.sodocs.net/doc/178526935.html, (用外文写) 2012年4月5日 附件： 1.外文资料翻译译文；2.外文原文。

附件1：外文资料翻译译文 DS18B20 单线温度传感器 1．特征： ●独特的单线接口，只需 1 个接口引脚即可通信 ●每个设备都有一个唯一的64位串行代码存储在光盘片上 ●多点能力使分布式温度检测应用得以简化 ●不需要外部部件 ●可以从数据线供电，电源电压范围为3.0V至5.5V ●测量范围从-55 ° C至+125 ° C（-67 ° F至257 ° F），从-10℃至 +85 ° C的精度为0.5 °C ●温度计分辨率是用户可选择的9至12位 ●转换12位数字的最长时间是750ms ●用户可定义的非易失性的温度告警设置 ●告警搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件（温度告警情况） ●采用8引脚SO（150mil），8引脚SOP和3引脚TO - 92封装 ●软件与DS1822兼容 ●应用范围包括恒温控制工业系统消费类产品温度计或任何热敏系统 2．简介 该DS18B20的数字温度计提供9至12位的摄氏温度测量，并具有与非易失性用户可编程上限和下限报警功能。信息单线接口送入 DS1820 或从 DS1820 送出，因此按照定义只需要一条数据线（和地线）与中央微处理器进行通信。它的测温范围从-55 °C到 +125 ° C，其中从-10 °C至+85 °C可以精确到0.5°C 。此外，DS18B20可以从数据线直接供电（“寄生电源”），从而消除了供应需要一个外部电源。 每个 DS18B20 的有一个唯一的64位序列码，它允许多个DS18B20s的功能在同一 1-巴士线。因此，用一个微处理器控制大面积分布的许多DS18B20s是非常简单的。此特性的应用范围包括 HVAC、环境控制、建筑物、设备或机械内的温度检测以及过程监视和控制系统。

温度传感器报告

温度传感器报告

温度传感器是指能感受温度并能转换成可用输出信号的传感器。温度是和人类生活环境有着密切关系的一个物理量，是工业过程三大参量（流量、压力、温度）之一，也是国际单位制（SI）中七个基本物理量之一。温度测量是一个经典而又古老的话题，很久以来，这方面己有多种测温元件和传感器得到普及，但是直到今天，为了适应各工业部门、科学研究、医疗、家用电器等方面的广泛要求，仍在不断研发新型测温元件和传感器、新的测温方法、新的测温材料、新的市场应用。要准确地测量温度也非易事，如测温元件选择不当、测量方法不宜，均不能得到满意结果。 据有关部门统计，2009年我国传感器的销售额为327亿元人民币，其中温度传感器占整个传感器市场的14％，主要应用于通信电子产品、家用电器、楼宇自动化、医疗设备、仪器仪表、汽车电子等领域。 温度传感器的特点 作为一个理想的温度传感器，应该具备以下要求：测量范围广、精度高、可靠性好、时漂小、重量轻、响应快、价格低、能批量生产等。但同时满足上述条件的温度传感器是不存在的，应根据应用现场灵活使用各种温度传感器。这是因为不同的温度传感器具有不同的特点。 ● 不同的温度传感器测量范围和特点是不同的。 几种重要类型的温度传感器的温度测量范围和特点，如表1所示。 ● 测温的准确度与测量方法有关。 根据温度传感器的使用方法，通常分为接触测量和非接触测量两类，两种测量方法的特点如 ● 不同的测温元件应采用不同的测量电路。 通常采用的测量电路有三种。“电阻式测温元件测量电路”，该测量电路要考虑消除非线性误差和热电阻导线对测量准确度的影响。“电势型测温元件测量电路”，该电路需考虑线性化和冷端补偿，信号处理电路较热电阻的复杂。“电流型测温元件测量电路”，半导体集成温度传感器是最典型的电流型温度测量元件，当电源电压变化、外接导线变化时，该电路输出电流基本不受影响，非常适合远距离测温。 温度测量的最新进展 ● 研制适应各种工业应用的测温元件和温度传感器。 铂薄膜温度传感器膜厚1μm，可置于极小的测量空间，作温度场分布测量，响应时间不超过1ms，偶丝最小直径25μm，热偶体积小于1×10-4mm3，质量小于1μg。 多色比色温度传感器能实时求出被测物体发射率的近似值，提高辐射测温的精

传感器——通信电子工程类中英文翻译、外文翻译

What is a smart sensor One of the biggest advances in automation has been the development and spread of smart sensors. But what exactly is a "smart" sensor? Experts from six sensor manufacturers define this term. A good working "smart sensor" definition comes from Tom Griffiths, product manager, Honeywell Industrial Measurement and Control. Smart sensors, he says, are "sensors and instrument packages that are microprocessor driven and include features such as communication capability and on-board diagnostics that provide information to a monitoring system and/or operator to increase operational efficiency and reduce maintenance costs." No failure to communicate "The benefit of the smart sensor," says Bill Black, controllers product manager at GE Fanuc Automation, "is the wealth of information that can be gathered from the process to reduce downtime and improve quality." David Edeal, Temposonics product manager, MTS Sensors, expands on that: "The basic premise of distributed intelligence," he says, is that "complete knowledge of a system, subsystem, or component's state at the right place and time enables the ability to make 'optimal' process control decisions." Adds John Keating, product marketing manager for the Checker machine vision unit at Cognex, "For a (machine vision) sensor to really be 'smart,' it should not require the user to understand machine vision." A smart sensor must communicate. "At the most basic level, an 'intelligent' sensor has the ability to communicate information beyond the basic feedback signals that are derived from its application." says

中国嵌入式温度传感器市场现状及未来发展趋势

中国嵌入式温度传感器市场现状及未来发展趋势 恒州博智(QYResearch) 2020年

2019年中国嵌入式温度传感器市场规模达到了XX亿元，预计2026年可以达到XX亿元，未来几年年复合增长率(CAGR)为XX%。 本报告研究中国市场嵌入式温度传感器的生产、消费及进出口情况，重点关注在中国市场扮演重要角色的全球及本土嵌入式温度传感器生产商，呈现这些厂商在中国市场的嵌入式温度传感器销量、收入、价格、毛利率、市场份额等关键指标。本文也同时研究中国本土生产企业的嵌入式温度传感器产能、产量、产值及市场份额。此外，针对嵌入式温度传感器产品本身的细分增长情况，如不同嵌入式温度传感器产品类型、价格、产量、产值，不同领域嵌入式温度传感器的市场销量等，本文也做了深入分析。历史数据为2015至2019年，预测数据为2020年至2026年。 主要厂商包括： Honeywell International NXP Semiconductors Panasonic Corporation Siemens ABB STMicroelectronics Emerson Electric Microchip Technology TE Connectivity OMRON Corporation

Amphenol Advanced Sensors Maxim Integrated Infineon Technologies TDK-Micronas OMEGA Engineering ON Semiconductor CODICO 按照不同产品类型，包括如下几个类别：非接触式 接触式 按照不同应用，主要包括如下几个方面：化学制品 石油和天然气 能源与电力 卫生保健 食物和饮料 消费类电子产品 航空航天与国防 其他 国内重点关注如下几个地区: 华东地区 华南地区

热电偶温度传感器中英文对照外文翻译文献

中英文对照外文翻译文献(文档含英文原文和中文翻译)

外文翻译： Thermocouple Temperatur sensor Introduction to Thermocouples The thermocouple is one of the simplest of all sensors. It consists of two wires of dissimilar metals joined near the measurement point. The output is a small voltage measured between the two wires. While appealingly simple in concept, the theory behind the thermocouple is subtle, the basics of which need to be understood for the most effective use of the sensor. Thermocouple theory A thermocouple circuit has at least two junctions: the measurement junction and a reference junction. Typically, the reference junction is created where the two wires connect to the measuring device. This second junction it is really two junctions: one for each of the two wires, but because they are assumed to be at the same temperature (isothermal) they are considered as one (thermal) junction. It is the point where the metals change - from the thermocouple metals to what ever metals are used in the measuring device - typically copper. The output voltage is related to the temperature difference between the measurement and the reference junctions. This is phenomena is known as the Seebeck effect. (See the Thermocouple Calculator to get a feel for the magnitude of the Seebeck voltage). The Seebeck effect generates a small voltage along the length of a wire, and is greatest where the temperature gradient is greatest. If the circuit is of wire of identical material, then they will generate identical but opposite Seebeck voltages which will cancel. However, if the wire metals are different the Seebeck voltages will be different and will not cancel. In practice the Seebeck voltage is made up of two components: the Peltier

温度传感器

温度传感器 一、简介 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。 二、主要分类 1、接触式 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。 温度计通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测量范围内，温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差，常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究，测量120K以下温度的低温温度计得到了发展，如低温气体温度计、蒸气压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差热电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、精确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳少杰而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件，可用于测量1.6-300K范围内的温度。 2、非接触式 它的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速（瞬变）对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布。 最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律，称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法（见光学高温计）、辐射法（见辐射高温计）和比色法（见比色温度计）。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体（吸收全部辐射并不反射光的物体）所测温度才是真实温度。如欲测定物体的真实温度，则必须进行材料表面发射率的修正。而材料表面发射率不仅取决于温度和波长，而且还与表面状态、涂膜和微

基于PLC相关的毕业设计外文翻译(可编辑修改word版)

毕业论文（设计）外文翻译 题目：可编程逻辑控制器技术 系部名称：信息工程系专业班级： 学生姓名：学号： 指导教师：教师职称： 2014 年3 月XX 日

译文 可编程逻辑控制器技术 引言 PLC（可编程逻辑控制器）实际是一个工业控制系统（近来我们看到更多的是用处理器来取代微控制器），在软件和硬件都配备的条件下，适合应用于工业环境。PLC 的发明是相当必要的，它代替了传统的依靠由继电接触器电路来控制电机。PLC 的工作原理是根据它的输入信号和工作状态来确定输出。用户通常是通过软件或编程输入一个程序，来输出所需要的结果。 如图 8-1 所示，PLC 是由典型的黑色构件组成。特别需要注意的是它的输入和输出， 因为在这些模块上，工业环境会给 CPU 一个输入线，所以很有必要将 CPU 模块隔离以保护其免遭有害的影响。程序单元通常是用计算机来编写程序（一般是梯形图）。 1.1CPU 的中央处理单元 中央处理单元（CPU）是一个 PLC 的主控制器。一般 CPU 本身是一个微控制器。通常这些都是 8 位微控制器，如 8051 ，现在的这些是 16 位和 32 位微控制器。潜规则是，你会发现用在 PLC 控制器上的微控制器多数是由日本生产的日立和富士通，欧洲的西门子控制器，和美国的摩托罗拉微控制器。CPU 也负责通讯，与 PLC 控制器的其它部分相互联系，如程序执行，内存操作，监督输入和设置输出。PLC 控制器拥有复杂的程序用于内存检查，以确保 PLC 内存不被损坏（内存检查是为了安全原因而作出的）。一般来说，CPU 单元多数用来检查 PLC 控制器本身，所以有可能出现的错误很早就会被发现。你可以简单地看任何 PLC 控制器,查看错误信号在发光二极管上的种种指示形式。 1.2内存 系统内存（今天主要是在 FLASH 技术上实现）用于一台 PLC 的过程控制系统。除了 这个操作系统它还包含用户程序将梯形图翻译成二进制的形式。 FLASH 存储器的内容仅在 用户程序改变下可以改变。PLC 控制器较早被用来代替闪存，EPROM 存储器代替了那些只能依靠紫外线灯等擦除内存并依靠程序员来编程的 FLASH 存储器。在 FLASH 技术的作用下这个过程被大大的缩短了。重组程序内存通过程序中的串行通讯用于应用程序开发。使用内存被划分成多个具有特殊功能的模块。存储器某些部分用来存储输入状态和输出状态。一个 输入信号的实际状态是用 1 或0 存储在一个特定的存储位。每一个输入信号和输出信号在内存里都有一个位与之相对应。内存的其他部分用来存储用户程序中使用的变量以及变量的内容。例如，定时器的值和计数器的值都将被存储在这部分内存里。 1.3PLC 控制器的编程 PLC 控制器可以通过计算机（常用的方式）进行编程，还可以通过手动编程器（控制台）编程。这实际上意味着如果你有需要的编程软件那么每个 PLC 控制器都可以通过计算机进行编程。今天的传输计算机是非常适合在工厂对 PLC 控制器进行编程的。这对工业有着非常重要的意义。一旦系统被刷新，重新读取正确的程序到 PLC 就很重要。还可以定期检查 PLC 中的程序是否改变了。这有助于避免在工厂车间发生危险状况（部分汽车制造商建立了通信网络，定期检查项目中的 PLC 控制器，以确保执行的程序是正确的）。

温度传感器的发展现状、原理及应用

温度传感器的发展现状、原理及应用 摘要： 近年来，中国工业现代化进程和电子信息产业的持续快速发展，推动了传感器市场的快速崛起。温度传感器是一类重要的传感器，占传感器总需求量的40%以上。温度传感器是一种半导体器件，利用NTC电阻随温度变化的特点，将非电物理量转化为电量，从而实现精确的温度测量和自动控制。温度传感器广泛应用于温度测量和控制、温度补偿、流量和风速测量、液位指示、温度测量、紫外和红外测量、微波功率测量等领域，广泛应用于彩电领域。电脑彩色显示，开关电源，热水器，冰箱，厨房设备，空调，汽车等领域。近年来，汽车电子和消费电子行业的快速增长推动了中国对温度传感器需求的快速增长。 关键词：温度传感器；发展现状；应用

目录 一、温度传感器的发展现状 (3) 二、温度传感器的原理 (3) （一）热电偶温度传感器原理 (4) （二）金属热电阻温度传感器原理 (4) （三）集成温度传感器原理 (4) 三、温度传感器的应用 (4) （一）在汽车中的应用 (5) （二）在家用电器中的应用 (5) （三）生物医学中的应用 (6) （四）工业中的应用 (6) （五）太空中的应用 (6) 四、结论 (6) 参考文献 (8)

一、温度传感器的发展现状 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[1]。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。温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量，也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量，是国际单位制七个基本量之一。其测量控制一般产用各式各样形态的温度传感器。 表1.1当前市面上温度传感器分类统计表[2] 分类特征传感器名称 测量范围 超高温用1500℃以上光学高温计、辐射传感器 中高温用1000℃ -1500℃ 光学高温计、辐射传感器、热电偶 中温用500℃-1000℃光学高温计、辐射传感器、热电 低温用-250℃-0℃晶体管、热敏电阻、压力式玻璃温度计极低温用-270℃ --250℃ BaSrTi03陶瓷 现如今，在集成数字智能温度传感器领域，国内相关的设计和研究尚处于交 际处的阶段。目前市场上流行的同类温度传感器诸如DS18B20，AD7416，AD7417，AD7418，AD590等F，大国都是出自国外一些比较大的公司。就目前来说，国内的很多公司往往温度传感器产品比较少，并且已申请到的相关专利也非常少，处理厦门大学等高校申请专利外，还有香港应用科技研究院、苏州纳芯微电子、背景中电华大电子设计、上海贝岭等少数研究机构或企业的专利，虽然其专利名称比较大，但是技术涉及点并不全面。因此，在集成数字温度传感器方面，我国尚有较大的发展空间。