什么是LM35温度传感器？LM35温度传感器的作用，带你快速搞定
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今天是 LM35 ，主要是以下几个方面：
- 1、什么是 LM35 温度传感器？
- 2、LM35 温度传感器引脚
- 3、LM35 温度传感器 CAD 模型
- 4、LM35 温度传感器 工作参数
- 5、LM35 温度传感器原理
- 6、LM35 温度传感器使用方法
- 7、LM35 温度传感器接线图
- 8、LM35 温度传感器替代
- 9、LM35 温度传感器的作用
一、什么是 LM35 温度传感器？
LM35 是一种常用的低功耗、低成本、高精度温度传感器，以输出电压的形式显示数值，而不是摄氏度。
LM35 最重要的特点之一是仅从基电源中汲取 60uA 电流并获得低加热能力。LM35 显示出比热电偶更高的电压值，并且可能不需要放大输出电压。
LM35 的输出电压与摄氏温度成正比。
LM35 温度传感器实物图
LM35 温度传感器可提供多种不同的封装，如 T0-46 金属晶体管类封装、TO-92 塑料晶体管类封装、8 引脚表面贴装 SO-8 小外形封装。
LM35 温度传感器引脚图
二、LM35 温度传感器引脚
下图为 LM35 温度传感器引脚参数图：
当温度传感器的平面（上面印有文字）朝向自己时，引脚 1 (+V S ) 是最左侧的引脚。
LM35 温度传感器引脚参数图
LM35 温度传感器引脚说明图
三、LM35 温度传感器 CAD 模型
1、LM35 温度传感器电路符号
LM35 温度传感器电路符号
2、LM35 温度传感器封装图
LM35 温度传感器封装图
3、LM35 温度传感器 3D 模型
LM35 温度传感器 3D 模型
四、LM35 温度传感器工作参数
- 最小和最大输入电压分别为 35V 和 -2V，通常为 5V。
- 可测量 -55°C 至 150°C 的温度范围
- 输出电压与温度成正比（线性）（即）温度每升高 1°C，就会升高 10mV (0.01V)。
- ±0.5°C 精度
- 漏极电流小于 60 uA
- 低成本温度传感器
- 体积小，因此适合远程应用
- 提供 TO-92、TO-220、TO-CAN 和 SOIC 封装
LM35 温度传感器工作参数
五、LM35 温度传感器原理
要了解 LM35 温度传感器的工作原理，首先要了解线性比例因子。
LM35 规格中规定为每℃ +10 mV，这意味着 LM35 温度传感器 vout 引脚的输出每增加 10 mV，温度值就会增加 1。
例如，如果 LM35 温度传感器在 vout 引脚上输出 100 mV 电压，则以℃为单位的温度将为 10 ℃，负温度读数是相同的。如果 LM35 温度传感器输出 -100 mV，温度将为 -10 ℃。
LM35 温度传感器线性比例因子
LM35 温度传感器利用二极管的基本原理来测量已知温度值。随着温度的升高，二极管两端的电压以已知的速率增加。通过精确放大电压变化，我们可以很容易地产生与环境温度成正比的电压信号。
下图显示了 LM35 温度传感器的内部原理图：
LM35 温度传感器的内部框原理图
在这里，我们可以看到 LM35 温度传感器在内部围绕一对运算放大器 A1 和 A2 进行配置。第一运算放大器 A1 通过由配置为电流镜的一对 BJT 形成的反馈回路配置为精确的温度传感器。
电流镜确保完美的线性和稳定的温度检测速率，并防止错误触发或输出不准确的温度读数。
在电流镜的发射极侧以每摄氏度 8.8 mV 的速率产生感测温度。
使用另一个配置为高阻抗电压跟随器的运算放大器 A2 将输出施加到缓冲级。
这个 A2 级充当缓冲器以加强温度到电压的转换，并通过另一个配置为射极跟随器的高阻抗 BJT 级将其呈现在 LM35 温度传感器 的最终输出引脚。
因此，最终输出与实际温度传感器级高度隔离，并提供高度准确的温度传感响应，可以将其与外部开关级（例如继电器驱动级或三端双向可控硅开关）一起使用。
实际上，用于测量温度的二极管不是 PN 结二极管，而是二极管接法的晶体管。这就是为什么正向电压和晶体管关系如此线性的原因。下面的温度系数与集电极电流的关系图可以帮助你更好地理解该过程。
温度系数与集电极电流的关系图
六、LM35 温度传感器使用方法
LM35 是一种集成电路温度传感器，其输出电压会根据周围的温度而变化。
通过向输入引脚施加 +5V (VS) 等稳压电压并将接地引脚连接到电路的接地，为 LM35 温度传感器供电。
1、基本摄氏温度传感器
基本传感器仅允许测量 2°C 至 150°C 范围内的 +ve 温度。
基本摄氏温度传感器
在上面这个电路中，你只需为 LM35 供电并将其输出连接到 ADC。该电路还可以在 GND 和 Vout 引脚之间连接一个 80k 至 100k 的电阻。因此，该连接会收紧 Vout 引脚，从而防止其浮动。
如果温度为 0°C，输出电压也将为 0V。温度每升高1度，就会增加 0.01V（10mV）。可以使用以下公式将电压转换为温度。
电压温度公式
2、全量程摄氏温度传感器
全量程传感器允许使用进一步测量 -55°C 至 150°C 温度范围的所有温度传感器，尽管很复杂，但其结果高于基本温度传感器。
全量程摄氏温度传感器电路
至于上面的电路，我们连接了一个外部电阻，最终将负电压电平向上切换。我们可以进一步使用公式 R1 = -Vs/50µA来计算外部电阻的值。
七、LM35 温度传感器接线图
下图为 使用 LM35 的温度检测电路，在下面你可以详细地看到 LM35 温度传感器的接线 。
LM35 温度传感器接线图
八、LM35 等效型号
LM35 温度传感器等效产品： LM34、DS18B20、DS1620、LM94022
九、LM35 温度传感器的作用
1、使用 LM35 的温度检测电路
制作温度传感器需要的组件如下图所示：
使用 LM35 的温度检测电路元器件清单
使用 LM35 的温度检测电路电路图
LM35 电路使用运算放大器 IC741 作为比较器，运算放大器配置为非反相放大器。
这意味着当LM35检测到高温时，运放的输出变为+ve，红色LED亮起，温度降至规定水平以下，运放的输出变为-ve，绿色LED亮起。
可以借助电路中的预设来设置高温水平，要设置红色 LED 亮起的温度水平，你需要知道正在测试电路的实际温度，这里可以使用万用表。
众所周知，LM35 的输出电压每升高1摄氏度，输出电压增加10mV，我们可以用万用表测量输出电压，例如电压为322mV，则该处温度为32.2℃。
你甚至可以使用上述程序测试 IC 是否正常工作，也可以使用大气温度计测量实际温度，并将其与使用 LM35 获得的值进行比较。可能无法获得确切的值，但应该获得接近的值。
2、LM35 继电器控制电路
可以构建一个基于 LM35 的精确温度控制器，用于控制外部负载，例如加热器或风扇，方法是将继电器驱动器级连接到我们之前的控制器，如下所示：
LM35 继电器控制电路
3、LM35 其他作用与应用
- 测量特定环境的温度
- 用于电源
- 用于电池管理
- 用于暖通空调
- 用于家电
- 用于监测电池温度
- 在暖通空调应用中用作温度测量装置。
- 为电路/组件提供热关断
- 为特定项目中使用的电路或组件提供热关断
- 提供电池过热保护
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