用一個元件制作的數字溫度傳感器

肖玲妮

《電子控制技術》課程標準中要求學生認識和了解常見的傳感器，筆者在課堂教學中用LM35D集成溫度傳感器結合萬用表讓學生自制數字顯示溫度計。通過這樣一個教學過程，學生能了解元件封裝的概念，根據電路圖連接元件，學會使用集成溫度傳感器。教學效果讓人滿意。現介紹如下，供各位老師參考。

一、LM35D集成溫度傳感器的原理

LM35D是一種輸出電壓與攝氏溫度成正比例關系的溫度傳感器，當溫度在-50~+150℃變化時，它能以10MV/℃的線性變化輸出與攝氏溫度成正比的電壓量，實現溫度到電壓的轉換。在本次教學中，采用單電源接法，它可以實現0~+150℃的測溫，對應的電壓輸出為0~1.5V。LM35D的工作電壓為4~30V，精度為±1℃，最大線性誤差為±0.5℃，靜態電流為80uA，它的輸出電阻很低，約0.1，具有良好的帶負載能力，LM35D的外形如塑封三極管（TO-92）。

二、與萬用表連接制作數字溫度計

了解LM35D集成溫度傳感器的原理之后，我們開始動手制作數字溫度計。

1.元件準備

LM35D集成溫度傳感器一只，紅色、黑色、黃色導線共三根，三位半數字萬用表一只、烙鐵一個、熱縮管若干，教學用學生電源一只，燒開的熱水一杯，150℃的酒精溫度計一只。

2.制作過程

在LM35D的三個管腳上分別焊接紅色、黑色和黃色導線，導線長度大概為10cm，引腳導線外套套管（熱縮管）。要求：按照紅色接電源正、黑色接電源負、黃色為信號線焊接。將學生電源調到6V檔位，接入LM35D的1號引腳，2號引腳接數字萬用表的輸入端紅表筆表使用2V直流電壓測量檔，萬用表黑表筆和電源地共地。

3.測量過程

連接好線路后，現在數字萬用表上顯示的就是室溫；用手握住LM35D，可以測量人手的溫度，大約為32℃左右，不同的元件會有1℃左右的偏差。。

在LM35D放入熱水燒杯中，測量熱水的溫度。同時放入酒精溫度計，比較下LM35D的測量準確性。

三、外接數字表頭的溫度計

通過外接萬用表熟悉LM35D溫度傳感器的使用之后，40分鐘左右的課堂時間已經不太富裕了，有些基礎比較好的同學做得快，所以我準備了幾個數字顯示表頭讓這些學生根據表頭顯示連接溫度計，如：HB3185超小型三位半數字面板表。

HB8135A型數字面板表具有線性好，溫漂小，輸入阻抗高，工作穩定等優點，自鎖面框安裝方便，占用面板面積更小，結構更緊湊。廣泛應用于各種儀器儀表、機電設備的電壓、電流等參數的數字化顯示方面。

HA8135的測量輸入范圍為0~20V，顯示量程為0~19.99，+5V電源供電，接口為4路，分別為5V、GND、IN+、IN-，分別是5v電源正負端，輸入信號正負端；將LM35D的2號腳信號直接接入輸入信號端，接入電源，即可在面板上顯示當前測量溫度。

四、總結

通過這樣一個小的教學設計，學生可以初步接觸到電子學的一些基本技能，譬如，元器件的封裝和標識，引腳的概念，數字表頭的接法等等。教學過程中，發現學生對LM35D與萬用表的組合能測量溫度很有興趣，尤其部分學生用數字表頭顯示溫度很有成就感。這樣循序漸進的教學過程能充分引起學生對于電子學的興趣，從而有更多的熱情學習更多的理論和動手實踐。