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温度传感器

更新: 6/13/2025 字数: 0 字 时长: 0 分钟

温度传感器是指能够感知温度并将其转化为可用输出信号的传感器,它是温度测量仪器的核心部分,广泛应用于各个领域,包括天气监测、暖通空调系统、工业过程、医疗设备和消费电子等,为人们的生产和日常生活提供了便利。

准备

硬件

硬件说明图片
创意盒平台My Image
环境监测模块购买创意盒附送My Image

软件

软件链接说明
环境监测应用链接官方前端应用,可直接通过控制台加载和使用。

连接

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连接
将环境监测模块和平台任意一组排针连接,上面连接的是引脚12-15

使用

读取当前温度

打开创意盒控制台,并加载传感器类应用中的环境监测插板应用。进入该应用,选择创意盒与环境监测模块连接的引脚编号。然后网页会自动显示出当前的温度信息。

创意盒控制台加载应用选择引脚编号并显示当下的环境数据

原理

类型

温度传感器分为三种类型,每种类型都有独特的工作原理:

  • 热电偶(Thermocouples)使用由不同金属组成的两根导体,在末端连接形成一个接头。当这个接头受热时,会产生一个与温度输入成正比的电压。它们可以运用在各个场景,因为不同的金属组合可以实现不同的测量范围;但它们的精度是三种类型中最低的一种。

  • 热敏电阻器(Thermistors)可以非常小巧。它们由一个感测元件组成,可以是玻璃或环氧树脂包覆,并且有2根导线,以便连接到电路中。它们通过测量电流的电阻变化来测量温度。热敏电阻器可以作为负温度系数(NTC)或正温度系数(PTC)的形式存在,并且通常价格较低。

  • 电阻温度探测器(RTDs)的工作原理与热敏电阻器类似,通过测量欧姆电阻来测量温度。它们与电路连接方式类似于热敏电阻器,但其温度范围更广,可以测量极端温度。

温度传感器类型的选择取决于精度、范围、响应时间和特定应用的要求。

不同的温度传感器精度不同,热电偶的精度较低,而玻璃包覆的NTC热敏电阻器精度最高。另外,不同的温度传感器可以测量的温度范围也不同,并且可能在某个范围内更准确。此外,还需要考虑传感器的尺寸和封装。如果空间有限,则需要较小的设备。

MTS01温度传感器

环境监测模块上的温度传感器来自于敏源传感的MTS01,参数如下:

参数名称MTS01
测温范围-70C 至 +150C
精度误差一般为 0.1C 到 0.2C 之间
控制接口I2C 接口
I2C地址0x45
接口支持速率0-100kHz
工作电压3.3V
功耗待机电流 0.1uA,测温电流 0.45mA

参考数据手册下载

数据手册下载链接
MTS01链接

读取温度数值

温度传感器通常提供两种测温模式,一种是单次测量另外一种是连续测量。

  • 单次测量:主控需要发送 I2C 命令来触发温度传感器进行测温。当传感器测温结束后,结果会保存在传感器上,主控需要另一个 I2C 命令来读取温度。
  • 连续测量:在连续测量模式下,温度传感器会以给定的间隔不停地进行测温。首先,主控发送 I2C 命令将温度传感器设置为连续测温模式,接下来主控只需要不断地发送 I2C 读取温度命令即可。

下面的图展示了如何进行单次测量(MTS01 数据手册 12.8)。

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  • 主控需要将 I2C 地址,指令高字节,指令低字节依次发送给温度传感器。每次温度传感器收到一个字节的数据时,都会发送应答位通知主控。如果温度传感器未发送应答位,平台会返回失败码,这时请检查您的 I2C 地址是否设置正确,以及平台与温度传感器连接的引脚编号是否设置正确。
  • 在主控发送完单次测温命令后,等待温度传感器测温结束(约 1ms 左后)便可以读取测温数据。主控同样需要先发送 I2C 地址,接下来的三个字节是温度传感器发送给主控的温度数值和 CRC 检验字节。

温度计算

不同的温度传感器有不同的温度计算公式,将从传感器中读出的二进制数据转化成可以理解的摄氏度或华氏度。

对于MTS01来说,计算公式在数据手册的9.1章节:

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