概述

模擬溫度傳感器非常容易解釋?zhuān)男酒梢愿嬖V您環(huán)境溫度！

這些傳感器使用固態(tài)技術(shù)來(lái)確定氣溫。也就是說(shuō)，它們不使用汞（例如舊溫度計(jì)），雙金屬條（例如在某些家用溫度計(jì)或火爐中），也不使用熱敏電阻（對(duì)溫度敏感的電阻器）。取而代之的是，他們利用溫度升高的事實(shí)，二極管兩端的電壓以已知的速率增加。 （從技術(shù)上講，這實(shí)際上是晶體管的基極和發(fā)射極之間的電壓降-Vbe。）通過(guò)精確地放大電壓變化，很容易生成與溫度成正比的模擬信號(hào)。該技術(shù)已有一些改進(jìn)，但本質(zhì)上是如何測(cè)量溫度。

好消息是，所有復(fù)雜的計(jì)算都在內(nèi)部進(jìn)行 芯片-它只是吐出溫度，供您使用！

因?yàn)檫@些傳感器沒(méi)有活動(dòng)部件，所以它們精確，永不磨損，不需要校準(zhǔn)，在許多環(huán)境條件下工作且在傳感器之間保持一致和閱讀。此外，它們非常便宜并且易于使用。

一些基本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)適用于Adafruit商店中的溫度傳感器，即TMP36（-40至150C）。它與LM35/TMP35（攝氏輸出）和LM34/TMP34（華氏輸出）非常相似。我們使用‘36而不是’35或‘34的原因是該傳感器具有非常寬的范圍，并且不需要負(fù)電壓即可讀取低于零的溫度。否則，功能基本相同。

尺寸： TO-92封裝（約0.2“ x 0.2” x 0.2“），帶有三根引線(xiàn)

價(jià)格：在Adafruit商店中為1.50美元

溫度范圍：：-40°C至150°C/-40°F至302° F

輸出范圍： 0.1V（-40°C）至2.0V（150°C），但在125°C之后精度會(huì)降低

電源：僅2.7V至5.5V，消耗電流為0.05 mA

數(shù)據(jù)表

如何測(cè)量溫度

使用TMP36很簡(jiǎn)單，只需連接左引腳接電源（2.7-5.5V），右引腳接地，然后中間引腳將具有與溫度成正比（線(xiàn)性）的模擬電壓，該模擬電壓與電源無(wú)關(guān)。

要轉(zhuǎn)換電壓電壓只需使用以下基本公式即可：

以°C為單位的溫度= ［（以VV為單位的Vout）-500 ］ /10

因此，例如，如果輸出電壓為1V，則表示溫度為（（1000 mV-500）/10）= 50°C

如果使用LM35或類(lèi)似產(chǎn)品，在上圖中使用“ a”行和公式：以°C為單位的溫度=（以mV為單位的Vout） /10

多個(gè)傳感器可能遇到的問(wèn)題：如果，添加更多傳感器時(shí)，您會(huì)發(fā)現(xiàn)溫度不一致，這表明在將模擬讀取電路從一個(gè)引腳切換到另一個(gè)引腳時(shí)，傳感器會(huì)相互干擾。您可以通過(guò)延遲閱讀兩次并扔掉第一個(gè)閱讀器來(lái)解決此問(wèn)題

有關(guān)更多信息，請(qǐng)參閱此帖子

測(cè)試溫度傳感器

測(cè)試這些傳感器非常容易，但是您需要電池組或電源。

連接2.7-5.5 V電源（2-4節(jié)AA電池工作出色），以便將接地線(xiàn)連接到第3針（右引腳），并且將電源連接到第1針（左引腳）

然后用直流電壓連接萬(wàn)用表模式接地，其余引腳2（中間）。如果您擁有TMP36及其大約室溫（25°C），則電壓應(yīng)約為0.75V。請(qǐng)注意，如果您使用的是LM35，則電壓為0.25V

傳感器指示溫度為26.3°C，也稱(chēng)為79.3°F

您可以通過(guò)用手指按壓傳感器的塑料外殼來(lái)更改電壓范圍，您將看到溫度/電壓升高。

用我的手指在傳感器上加熱一點(diǎn)，現(xiàn)在溫度讀數(shù)為29.7°C/85.5°F

或者您可以用冰塊觸摸傳感器，最好將其放在塑料袋中，以免電路上積水，并查看溫度/電壓降。

我將冰塊壓在傳感器上，以將溫度降至18.6°C/65.5°F

使用溫度傳感器

溫度傳感器。這些傳感器中幾乎沒(méi)有芯片，盡管它們不那么精密，但確實(shí)需要正確處理。處理靜電時(shí)要小心靜電，并確保電源正確連接并且在2.7至5.5V DC之間-因此，請(qǐng)勿嘗試使用9V電池！

它們帶有“ TO”字樣-92英寸封裝，這意味著芯片被封裝在具有三個(gè)支腳的塑料半圓柱體內(nèi)。支腳可以輕松彎曲，以將傳感器插入面包板。您也可以焊接到引腳以連接長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)。如果您需要對(duì)傳感器進(jìn)行防水處理，則可以在下面看到有關(guān)如何制作出色保護(hù)套的說(shuō)明。

讀取模擬溫度數(shù)據(jù)與我們研究過(guò)的FSR或光電傳感器不同，TMP36和朋友并不像電阻器那樣工作。因此，實(shí)際上只有一種方法可以從傳感器讀取溫度值，即將輸出引腳直接插入模擬（ADC）輸入。

請(qǐng)記住，您可以使用2.7V至5.5V之間的任何電壓作為電源供應(yīng)。在此示例中，我顯示的是5V電源，但請(qǐng)注意，您可以輕松地將其與3.3v電源一起使用。無(wú)論您使用哪種電源，模擬電壓讀數(shù)的范圍都將在大約0V（地）到大約1.75V之間。

如果您使用的是5V Arduino，并將傳感器直接連接到模擬引腳，您可以使用以下公式將10位模擬讀數(shù)轉(zhuǎn)換為溫度：

引腳上的電壓，單位為毫伏=（從ADC讀取）*（5000/1024 ）

此公式將ADC的數(shù)字0-1023轉(zhuǎn)換為0-5000mV（= 5V）

如果您使用的是3.3V Arduino，則需要使用

引腳上的電壓（單位為毫伏）=（從ADC讀取）*（3300/1024）

此公式將數(shù)字轉(zhuǎn)換為0- 1023從ADC轉(zhuǎn)換為0-3300mV（= 3.3V）

然后將毫伏轉(zhuǎn)換為溫度，請(qǐng)使用以下公式：

攝氏度溫度= ［（模擬電壓mV）-500］/10

Arduino Sketch-簡(jiǎn)單溫度計(jì)

此示例代碼顯示了Arduino一種快速創(chuàng)建溫度傳感器的方法，它只需在串行端口上打印攝氏溫度和華氏溫度的當(dāng)前溫度即可。

下載：文件

復(fù)制代碼

//TMP36 Pin Variables

int sensorPin = 0; //the analog pin the TMP36’s Vout （sense） pin is connected to

//the resolution is 10 mV / degree centigrade with a

//500 mV offset to allow for negative temperatures

/*

* setup（） - this function runs once when you turn your Arduino on

* We initialize the serial connection with the computer

*/

void setup（）

{

Serial.begin（9600）; //Start the serial connection with the computer

//to view the result open the serial monitor

}

void loop（） // run over and over again

{

//getting the voltage reading from the temperature sensor

int reading = analogRead（sensorPin）;

// converting that reading to voltage， for 3.3v arduino use 3.3

float voltage = reading * 5.0;

voltage /= 1024.0;

// print out the voltage

Serial.print（voltage）; Serial.println（“ volts”）;

// now print out the temperature

float temperatureC = （voltage - 0.5） * 100 ; //converting from 10 mv per degree wit 500 mV offset

//to degrees （（voltage - 500mV） times 100）

Serial.print（temperatureC）; Serial.println（“ degrees C”）;

// now convert to Fahrenheit

float temperatureF = （temperatureC * 9.0 / 5.0） + 32.0;

Serial.print（temperatureF）; Serial.println（“ degrees F”）;

delay（1000）; //waiting a second

} //TMP36 Pin Variables

int sensorPin = 0; //the analog pin the TMP36‘s Vout （sense） pin is connected to

//the resolution is 10 mV / degree centigrade with a

//500 mV offset to allow for negative temperatures

/*

* setup（） - this function runs once when you turn your Arduino on

* We initialize the serial connection with the computer

*/

void setup（）

{

Serial.begin（9600）; //Start the serial connection with the computer

//to view the result open the serial monitor

}

void loop（） // run over and over again

{

//getting the voltage reading from the temperature sensor

int reading = analogRead（sensorPin）;

// converting that reading to voltage， for 3.3v arduino use 3.3

float voltage = reading * 5.0;

voltage /= 1024.0;

// print out the voltage

Serial.print（voltage）; Serial.println（“ volts”）;

// now print out the temperature

float temperatureC = （voltage - 0.5） * 100 ; //converting from 10 mv per degree wit 500 mV offset

//to degrees （（voltage - 500mV） times 100）

Serial.print（temperatureC）; Serial.println（“ degrees C”）;

// now convert to Fahrenheit

float temperatureF = （temperatureC * 9.0 / 5.0） + 32.0;

Serial.print（temperatureF）; Serial.println（“ degrees F”）;

delay（1000）; //waiting a second

}

獲得更高的精度為獲得更好的結(jié)果，使用3.3v參考電壓作為ARef而不是5V會(huì)更精確，并且少噪音

光照和溫度數(shù)據(jù)記錄教程中的此示例有一個(gè)光電管，但是您可以忽略它

請(qǐng)注意，我們已將TMP36更改為A1

要將3.3v引腳用作模擬參考，請(qǐng)不要忘記在設(shè)置中像代碼中那樣指定“ analogReference（EXTERNAL）”下方：

下載：文件

復(fù)制代碼

/* Sensor test sketch

for more information see http://www.ladyada.net/make/logshield/lighttemp.html

*/

#define aref_voltage 3.3 // we tie 3.3V to ARef and measure it with a multimeter！

//TMP36 Pin Variables

int tempPin = 1; //the analog pin the TMP36’s Vout （sense） pin is connected to

//the resolution is 10 mV / degree centigrade with a

//500 mV offset to allow for negative temperatures

int tempReading; // the analog reading from the sensor

void setup（void） {

// We‘ll send debugging information via the Serial monitor

Serial.begin（9600）;

// If you want to set the aref to something other than 5v

analogReference（EXTERNAL）;

}

void loop（void） {

tempReading = analogRead（tempPin）;

Serial.print（“Temp reading = ”）;

Serial.print（tempReading）; // the raw analog reading

// converting that reading to voltage， which is based off the reference voltage

float voltage = tempReading * aref_voltage;

voltage /= 1024.0;

// print out the voltage

Serial.print（“ - ”）;

Serial.print（voltage）; Serial.println（“ volts”）;

// now print out the temperature

float temperatureC = （voltage - 0.5） * 100 ; //converting from 10 mv per degree wit 500 mV offset

//to degrees （（volatge - 500mV） times 100）

Serial.print（temperatureC）; Serial.println（“ degrees C”）;

// now convert to Fahrenheight

float temperatureF = （temperatureC * 9.0 / 5.0） + 32.0;

Serial.print（temperatureF）; Serial.println（“ degrees F”）;

delay（1000）;

} /* Sensor test sketch

for more information see http://www.ladyada.net/make/logshield/lighttemp.html

*/

#define aref_voltage 3.3 // we tie 3.3V to ARef and measure it with a multimeter！

//TMP36 Pin Variables

int tempPin = 1; //the analog pin the TMP36’s Vout （sense） pin is connected to

//the resolution is 10 mV / degree centigrade with a

//500 mV offset to allow for negative temperatures

int tempReading; // the analog reading from the sensor

void setup（void） {

// We‘ll send debugging information via the Serial monitor

Serial.begin（9600）;

// If you want to set the aref to something other than 5v

analogReference（EXTERNAL）;

}

void loop（void） {

tempReading = analogRead（tempPin）;

Serial.print（“Temp reading = ”）;

Serial.print（tempReading）; // the raw analog reading

// converting that reading to voltage， which is based off the reference voltage

float voltage = tempReading * aref_voltage;

voltage /= 1024.0;

// print out the voltage

Serial.print（“ - ”）;

Serial.print（voltage）; Serial.println（“ volts”）;

// now print out the temperature

float temperatureC = （voltage - 0.5） * 100 ; //converting from 10 mv per degree wit 500 mV offset

//to degrees （（volatge - 500mV） times 100）

Serial.print（temperatureC）; Serial.println（“ degrees C”）;

// now convert to Fahrenheight

float temperatureF = （temperatureC * 9.0 / 5.0） + 32.0;

Serial.print（temperatureF）; Serial.println（“ degrees F”）;

delay（1000）;

}

帶有CircuitPython的TMP36

使用CircuitPython，可以使用板載內(nèi)置的模擬I/O模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換器輕松讀取TMP36傳感器。您只需使用幾行Python代碼就可以輕松地將TMP36輸出電壓轉(zhuǎn)換為精確的溫度讀數(shù)。

要遵循此頁(yè)面，請(qǐng)確保如上圖所示將TMP36傳感器連接到CircuitPython板上頁(yè)。 A0模擬輸入將用作TMP36溫度輸出的輸入。這是一個(gè)在A0模擬輸入上連接到TMP36的Feather M0的示例：

注意：發(fā)現(xiàn)以下簡(jiǎn)單電路給出了錯(cuò)誤的提示由于CircuitPython讀取模擬值的速度很快，因此可以使用CircuitPython進(jìn)行讀數(shù)。要解決此問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)赥MP36的輸出和接地引腳之間添加一個(gè)0.01uF或0.1uF的電容以及一個(gè)47k的電阻。

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Fritzing Source

首先連接到開(kāi)發(fā)板的串行REPL，因此您位于CircuitPython的》》》 提示符下。

接下來(lái)導(dǎo)入必要的 board 和 analogio 模塊：

下載：文件

復(fù)制代碼

import board

import analogio import board

import analogio

現(xiàn)在為板上的A0引腳創(chuàng)建一個(gè)模擬輸入：

下載：文件

復(fù)制代碼

tmp36 = analogio.AnalogIn（board.A0） tmp36 = analogio.AnalogIn（board.A0）

這時(shí)，您可以讀取TMP36傳感器輸出的原始ADC值。就像模擬I/O指南中提到的那樣，該值的范圍將與傳感器輸出的電壓成正比，范圍是0到65535（從0到電路板的模擬參考電壓，通常是3.3V到5V）。例如，嘗試讀取原始ADC值：

下載：文件

復(fù)制代碼

tmp36.value tmp36.value

您可以使用上一頁(yè)中提到的類(lèi)似公式將此值轉(zhuǎn)換為電壓（以毫伏為單位）。但是，有一個(gè)很小的變化將值的范圍從1023增加到65535-這是必要的，因?yàn)镃ircuitPython為ADC輸入使用了更大范圍的值。此外，通過(guò)CircuitPython，您可以直接訪(fǎng)問(wèn)電路板的模擬參考電壓，因此一個(gè)簡(jiǎn)單的公式對(duì)于3.3V和5V參考均適用：

下載：文件

復(fù)制代碼

tmp36.value * （tmp36.reference_voltage * 1000 / 65535） tmp36.value * （tmp36.reference_voltage * 1000 / 65535）

一旦TMP36輸出了模擬電壓值，就可以將其轉(zhuǎn)換為溫度就像上一頁(yè)顯示的那樣：

下載：文件

復(fù)制代碼

millivolts = tmp36.value * （tmp36.reference_voltage * 1000 / 65535）

（millivolts - 500） / 10 millivolts = tmp36.value * （tmp36.reference_voltage * 1000 / 65535）

（millivolts - 500） / 10

讓我們?yōu)槲覀儓?zhí)行此函數(shù)并返回以攝氏度為單位的溫度：

下載：文件

復(fù)制代碼

def tmp36_temperature_C（analogin）：

millivolts = analogin.value * （analogin.reference_voltage * 1000 / 65535）

return （millivolts - 500） / 10

tmp36_temperature_C（tmp36） def tmp36_temperature_C（analogin）：

millivolts = analogin.value * （analogin.reference_voltage * 1000 / 65535）

return （millivolts - 500） / 10

tmp36_temperature_C（tmp36）

您也可以將其變成一個(gè)完整的程序，該程序也每秒讀取和打印溫度。將其另存為板上的 main.py 并檢查串行輸出：

下載：文件

復(fù)制代碼

import board

import analogio

import time

TMP36_PIN = board.A0 # Analog input connected to TMP36 output.

# Function to simplify the math of reading the temperature.

def tmp36_temperature_C（analogin）：

millivolts = analogin.value * （analogin.reference_voltage * 1000 / 65535）

return （millivolts - 500） / 10

# Create TMP36 analog input.

tmp36 = analogio.AnalogIn（TMP36_PIN）

# Loop forever.

while True：

# Read the temperature in Celsius.

temp_C = tmp36_temperature_C（tmp36）

# Convert to Fahrenheit.

temp_F = （temp_C * 9/5） + 32

# Print out the value and delay a second before looping again.

print（“Temperature： {}C {}F”.format（temp_C， temp_F））

time.sleep（1.0） import board

import analogio

import time

TMP36_PIN = board.A0 # Analog input connected to TMP36 output.

# Function to simplify the math of reading the temperature.

def tmp36_temperature_C（analogin）：

millivolts = analogin.value * （analogin.reference_voltage * 1000 / 65535）

return （millivolts - 500） / 10

# Create TMP36 analog input.

tmp36 = analogio.AnalogIn（TMP36_PIN）

# Loop forever.

while True：

# Read the temperature in Celsius.

temp_C = tmp36_temperature_C（tmp36）

# Convert to Fahrenheit.

temp_F = （temp_C * 9/5） + 32

# Print out the value and delay a second before looping again.

print（“Temperature： {}C {}F”.format（temp_C， temp_F））

time.sleep（1.0）

這是將TMP36與CircuitPython一起使用的全部?jī)?nèi)容！

示例項(xiàng)目

遠(yuǎn)程溫度傳感器

視頻使用生物反饋（體溫）的編輯器

如何為用于遙控車(chē)輛（機(jī)器人潛艇）的LM35傳感器防水

一個(gè)“智能杯墊”可讓您知道何時(shí)可以安全飲用咖啡/茶。其中一些項(xiàng)目使用熱敏電阻（根據(jù)溫度改變電阻的電阻溫度），但很容易適應(yīng)TMP36等固態(tài)傳感器。
責(zé)任編輯：wv