内容包括常用热电偶、热电阻介绍、集成温湿度传感器和模块介绍等STM32F103_AM2320例程(5米通信线无压力)。紫色文字是超链接，点击自动跳转到相关博客。不断更新，原创不容易！
目录：
1）原理 2)常见的模拟温度传感器 3）实例
1）原理 2）实例
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K型热电偶是一种耐氧化性强的廉价金属热电偶，可测量0~1300的介质温度，适用于连续氧化和惰性气体，短期使用温度为1200，长期使用温度为1000，其热电势与温度的关系近似线性，是目前最大的热电偶。然而，它不适用于真空、硫、碳气氛和氧化还原的交替气氛；当氧分压较低时，镍铬极中的铬会氧化，使热电位发生很大变化，但金属气体对其影响较小，因此金属保护管主要使用。
K型热电偶缺点：
(1)热电势的高温稳定性N在较高的温度下(如超过1000)，型热电偶和贵金属热电偶往往因氧化而损坏；
(2)短期热循环稳定性在250~500范围内不好，即在同一温度点，其热电势示值在升温降温过程中不同，其差值可达2~3；
（3）其负极应在150~200范围内发生磁性变化，导致室温至230范围内的分度值偏离分度表，特别是在磁场中，与时间无关；
(4)由于负极锰长期处于高通量系统辐照环境中(Mn)、钴(Co)等元素转化，使其稳定性差，导致热电势发生较大变化。
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热电偶的正极成分是含铑10%的铂铑合金，负极为纯铂。
其特点是：
(1)热电性能稳定，抗氧化性强，应在氧化气氛中连续使用，长期使用温度可达1300，超过1400，即使在空气中，纯铂丝也会再次结晶，使晶粒粗大断裂；
(2)精度高，在所有热电偶中精度等级最高，通常用作标准或测量高温；
(3)使用范围广，均匀性和互换性好；
(4)主要缺点是:微分热电势小，灵敏度低；价格昂贵，机械强度低，不适合还原气氛或金属蒸汽。
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E热电偶是一种新产品，正极镍铬合金，负极铜镍合金（康铜）。其最大的特点是在常用的热电偶中，其热电位最大，即灵敏度最高；虽然其应用范围不如K型偶广泛，但在灵敏度高、导热性低、电阻大的情况下，经常选择；使用中的限制和条件K类型相同，但对高湿度气氛的腐蚀不太敏感。
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该热电偶的主要特点：在1300以下调温抗氧化能力强，长期稳定性及短期热循环复现性好，耐核辐射及耐低温
性能好，另外，在400～1300范围内，N型热电偶的热电特性的线性比K型偶要好;但在低温范围内(-200～400)的非线性误差较大，同时，材料较硬难于加工。
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J 型热电偶：该热电偶的正极为纯铁，负极为康铜(铜镍合金)，具特点是价格便宜,适用于真空氧化的还原或惰性气氛中，温度范围从-200～800，但常用温度只在500以下，因为超过这个温度后，铁热电极的氧化速率加快，如采用粗线径的丝材，尚可在高温中使用且有较长的寿命;该热电偶能耐氢气(H2)及一氧化碳(CO)气体腐蚀，但不能在高温(例如500)含硫(S)的气氛中使用。
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T型热电电偶：该热电偶的正极为纯铜，负极为铜镍合金(也称康铜)，其主要特点是：在贱金属热电偶中，它的准确度最高、热电极的均匀性好;它的使用温度是-200～350，因铜热电极易氧化，并且氧化膜易脱落，故在氧化性气氛中使用时，一般不能超过300，在-200～300范围内，它们灵敏度比较高，铜-康铜热电偶还有一个特点是价格便宜，是常用几种定型产品中最便宜的一种。
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该热电偶的正极为含13%的铂铑合金，负极为纯铂，同S 型相比，它的电势率大15%左右，其它性能几乎相同，该种热电偶在日本产业界，作为高温热电偶用得最多，而在中国，则用得较少。
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热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。
目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。关于热敏电阻详细参看“10K_NTC热敏电阻 ”相关介绍。
金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即：Rt=Rt0[1+α(t-t0)]
式中，Rt为温度t时的阻值；Rt0为温度t0(通常t0=0)时对应电阻值；α为温度系数。半导体热敏电阻的阻值和温度关系为：
Rt =AeB/t
式中Rt为温度为t时的阻值；A、B取决于半导体材料的结构的常数。
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金属热电阻一般适用于-200~500范围内的温度测量，其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠。
半导体热敏电阻测温范围只有-50~300左右, 且互换性较差，非线性严重，但温度系数更大，常温下的电阻值更高(通常在数千欧以上)。
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目前应用最广泛的热电阻材料是铂和铜：铂电阻精度高，适用于中性和氧化性介质，稳定性好，具有一定的非线性，温度越高电阻变化率越小；铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系，温度线数大，适用于无腐蚀介质，超过150易被氧化。
中国最常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等几种，它们的分度号分别为Pt10、Pt100、Pt1000；铜电阻有R0=50Ω和R0=100Ω两种，它们的分度号为Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的应用最为广泛。
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Pt100为正温度系数热敏电阻传感器，测量范围-200~850，允许温度偏差值0.15+0.002|t|，最小置入深度200mm，最大允许电流5mA。
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1）原理
将驱动电路、信号处理电路以及必要的逻辑控制电路集成在单片IC上，具有实际尺寸小、使用方便、灵敏度高、线性度好、响应速度快等优点。
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2）常见模拟式温度传感器
电压输出型：LM3911、LM335、LM45、AD22103。
电流输出型：AD590。
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3）实例
LM135\235\335系列是美国国家半导体公司(NS)生产的一种高精度易校正的集成温度传感器，是电压输出型温度传感器，工作特性类似于齐纳稳压管。该系列器件灵敏度为10mV/K，具有小于1Ω的动态阻抗，工作电流范围从400μA到5mA，精度为1，LM135的温度范围为-55～+150，LM235的温度范围为-40～+125，LM335为-40~+100。封装形式有TO-46、TO-92、SO-8。该器件广泛应用于温度测量、温差测量以及温度补偿系统中。
AD590是美国模拟器件公司的电流输出型温度传感器，供电电压范围为3~30V，可以承受44V正向电压和20V反向电压，测温范围为-55～+150，输出电流为223μA~423μA，输出电流变化1μA相当于温度变化1，最大非线性误差为±0.3，响应时间仅为20μs，重复性误差低至±0.05，功耗约为2mW,输出电流信号的传输距离可达到1km以上，作为一种高阻电流源，最高可达20MΩ，所以它不必考虑选择开关或CMOS多路转换器所引入的附加电阻造成的误差,适用于多点温度测量和远距离温度测量的控制。其输出电流以绝对温度零度(-273度)为基准，每增加1度，增加1uA输出电流，因此在室温25度时，其输出电流Iout=273+25=298uA。
（1）Vo的值为Io*10K，以室温25度而言，输出值为10K*298uA=2.98V。
（2）测量Vo时，不可分出任何电流，否则测量值不准。
AD590输出电流I=(273+T)uA(T为摄氏温度)，因此测量电压V=(273+T)*10K=(2.73+T/100)V。为了将电压测量出来又使输出电流I不分流，这里使用电压跟随器。
一般电源带杂波，这里使用齐纳二极管作为稳压元件，可变电阻分压。
接下来使用差动放大器，Vo=(100K/10K)*(V2-V1)=T/10，若当前摄氏28度，输出电压2.8V。
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1）原理
将敏感元件、A/D转换单元、存储器等集成在一个芯片上，直接输出反应被测温度的数字信号，使用方便，但响应速度较慢(100ms数量级)。
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2）实例
（1）DS18B20是美国Dallas半导体公司生产的世界上第一片支持“一线总线”接口的数字式温度传感器，供电电压范围为3～5.5V，测温范围为-55～+125，可编程的9～12位分辨率，对应的可分辨温度分别为0.5、0.25、0.125和0.0625，出厂设置默认为12位，在12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字。
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（2）AM2320是一体化温湿度传感器，国产奥松ASAIR公司的产品，其支持IIC通信和单总线通信方式。
可用于项目的程序，搜索百度网盘“STM32F103_AM2320”或移步https://download.csdn.net/download/liht_1634/85077506下载。
AM2320 上电后(AM2320 上电后要等待 2S 以越过不稳定状态，在此期间读取设备不能发送任何指令)。
传感器发送完数据后，触发一次温湿度测量；测量完成后，记录温湿度值，此时一次通信全部完成，传感器自动转入休眠状态；因此如长时间未读传感器，连续读取二次传感器，以第二次读回的温湿度为最新的值(连续读取最小间隔为2S)。
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| 传感器型号 |
测温范围 |
典型应用 |
| OTP-538F2S |
-40～+500 |
医学（耳温机），家庭设施（吹风机等） |
| TS105-1 |
-20～100（精确度： -0.45±0.08 %/K） |
红外测温仪，非接触温度测量，移动物体温度测量 |
| TS105-2 |
-20～100 |
温度计，微波炉，室内空调，高温计，汽车环境控制 |
| TS118-1 |
跟处理电路相关（普通-20～300） |
无接触温度测量，移动物体温度测量，温度控制，火灾报警 |
| TS118-3 |
跟处理电路相关（普通-20～300） |
无接触温度测量，温度控制，火灾报警，气候控制系统 |
| TSEV01 |
0～300（精确度：0.1） |
家庭，医疗，汽车，安全，工业 |
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