温度显示电路与传感器技术“，

我总是被告知要关上冰箱门，所以我照办了。但是，当冰箱门在一个晴朗的日子里选择保持微开时，我陷入了巨大的麻烦，因为水蒸气几乎聚集在里面的每件东西上。谢天谢地，所有的蔬菜都没有坏掉，否则我就会忍受难以忍受的唠叨了。

在某些行业，失控的温度会导致比腐烂的水果或融化的冰淇淋更糟糕的后果。冷藏室需要有精确的温度控制，否则货物，通常新鲜农产品有被污染的风险。医院的温度也保持在一定的阈值以下，以防止细菌滋生。

在复杂的控制器的核心是一个温度传感电路。通常，在设计中包含一个显示器，以提供实时的温度值。

温度显示电路是如何工作的

温度电路测量直接环境的温度，并在数字显示器上显示数值。它就像一个模拟温度计，除了没有水银来确定温度值。

相反，温度显示电路包括一个温度传感器，单片机，以及一个数字显示。温度传感器利用电气原理检测温度值并将其转换为模拟信号。

一个微控制器被用来接收模拟信号并将其转换为数字值．通常情况下，在输入微控制器的ADC引脚之前，需要运放来放大温度的模拟值。

显示器，通常是LCD或分段led，用于显示当前的温度值。根据传感器的分辨率，显示器可能以小数点显示温度值。

用于温度显示电路的传感器类型

温度电路的一般概念很简单。但这并不意味着你可以从供应商那里随便找个温度传感器就能造一个。有各种类型的温度传感器，你需要选择一个适合你的要求。

以下是几种常见的温度传感器。

• 热电偶热电偶通过测量两种不同金属之间的电压差来工作。它是非线性，精度较低，但可以在最宽的温度范围内工作。

• 电阻温度检测器(RTD)RTD通常由一根铂线包裹在陶瓷或玻璃芯上制成。随着温度的变化，RTD电阻基本呈线性变化。它的精度很高，但不是一个经济的选择。

• NTC热敏电阻NTC热敏电阻的工作原理是根据温度改变电阻。它对温度的微小变化高度敏感。该值与温度相比呈指数级变化。

• 集成电路传感器:半导体传感器使用二极管来确定温度值。温度传感集成电路通常内置运算放大器，并以数字或模拟信号的形式提供温度值。

热电偶覆盖的温度范围最大，但精度最低。

设计温度显示电路时的挑战

根据温度传感器的类型，您将不得不处理PCB设计中的特定挑战。热电偶、RTD和NTC热敏电阻产生与温度值相对应的模拟信号。这意味着需要在PCB的模拟和数字部分之间进行良好的分离。

保持模拟和数字接地分开是很重要的，以确保没有数字噪声耦合到模拟温度信号。当然，您还需要确保模拟信号有清晰直接的返回路径到模拟地。

显然，使用基于半导体的温度传感器将简化PCB设计。然而，这并不意味着你应该认为任何事情都是理所当然的。如果IC传感器产生模拟输出，您仍然需要坚持模拟-数字分离的最佳实践。

正确的温度传感器设计可以得到准确的显示值。

一些基于ic的传感器提供I2C或SPI接口，这意味着您不必处理传感器的模拟部分。这使您不得不处理另一个经常影响IC温度传感器的问题。如果您打算测量环境温度，则需要使传感器远离产生热量的集成电路，例如微控制器。

幸运的是，设计显示界面是一个相当简单的过程。只要传感器设计正确，在显示面板上获得正确的值就不成问题。

它有助于使用一个灵活的PCB设计软件，如OrCAD Allegro用于数字地分离或温度传感器的设置间隙。快板提供清晰的布局解决方案，轻松管理协作设计过程，并对分析和模拟的潜力进行配对。

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