集成感測器

是從製造工藝上對各種類型的感測器進行分類，是用標準的生產硅基半導體集成電路的工藝技術製造的。集成感測器是採用硅半導體集成工藝而製成的，因此亦稱硅感測器或單片集成溫度感測器，它是將溫度感測器集成在一個晶元上、可完成溫度測量及模擬信號輸出功能的專用IC。模擬集成溫度感測器的主要特點是功能單一、測溫誤差小、價格低、響應速度快、傳輸距離遠、體積小、微功耗等，適合遠距離測溫、控溫，不需要進行非線性校準，外圍電路簡單。圖2-1是AD590用於測量熱力學溫度的基本應用電路。因為流過AD590的電流與熱力學溫度成正比，當電阻R1和電位器R2的電阻之和為1kΩ時，輸出電壓隨溫度的變化為1mV/K。但由於AD590的增益有偏差，電阻也有誤差，因此應對電路進行調整。調整的方法為：把AD590放於冰水混合物中，調整電位器R2，使=273.2mV。或在室溫下(25℃)條件下調整電位器，使=273.2+25=298.2（mV）。但這樣調整隻可保證在0℃或25℃附近有較高精度。

感測領域技術的進步，如今用來監測或控制系統的感測器元件，要求精確性、可靠性和支持實際應用輸入，這在產品開發周期中是最具挑戰性的工作之一。因此，許多設計人員都毫不猶豫地選擇購買現成產品，或是定製預集成感測器模塊，由此可見集成感測器這將是未來一個必然的趨勢。

很多感測器供應商是把大部分設計、測試和製造感測元件的任務，委託給第三方供應商去做，可以最大限度地利用工程設計團隊的有限資源，縮短產品上市時間。儘管如此，仍然有許多關鍵決策需要由設計人員把握，而且這些關鍵決定將會對產品性能、可靠性和成本產生重大影響。為幫助設計出適合具體應用的最佳系統，首先我們來分析一下預集成的感測元件，特別是不同感測元件可提供的優勢，然後還要熟悉一些必須考慮的主要問題。即使是經驗豐富的感測器工程師，也不得不承認，針對醫療設備、過程式控制制或其他工廠自動化設備的實際應用條件，設計提供精確、可靠數據的感測元件，是產品開發周期中最耗時和最昂貴的工作之一。在很大程度上，這是因為感測器設計是跨學科合作的過程，需要設計團隊考慮許多電氣、機械和製造工藝問題。

如果一旦確定了最適合應用的感測元件，就必須決定如何把它與系統的其餘部分集成到一起。這個過程包括將感測器與適合的信號調節電路、終端和介面連接器組合配對。接下來，需要決定是否有現成封裝能夠容納您的裝配件，或是基於應用空間和環境要求，採用定製封裝。定製封裝可能集成一個或多個感測器及其他元件，以創製更高級別的裝配件，如用於血液分析機和呼吸機中、帶集成管路的壓力感測器。當然隨著感測器設計的進步，其測試方案也必須與時俱進。您的設計必須確保最終裝配件繼承到主系統后，產品能夠準確可靠的運行。集成感測器的趨勢可見，感測器技術也將會不斷的提升。