用一个元件制作的数字温度传感器

《电子控制技术》课程标准中要求学生认识和了解常见的传感器，笔者在课堂教学中用LM35D集成温度传感器结合万用表让学生自制数字显示温度计。通过这样一个教学过程，学生能了解元件封装的概念，根据电路图连接元件，学会使用集成温度传感器。教学效果让人满意。现介绍如下，供各位老师参考。

一、LM35D集成温度传感器的原理

LM35D是一种输出电压与摄氏温度成正比例关系的温度传感器，当温度在-50~+150℃变化时，它能以10MV/℃的线性变化输出与摄氏温度成正比的电压量，实现温度到电压的转换。在本次教学中，采用单电源接法，它可以实现0~+150℃的测温，对应的电压输出为0~1.5V。LM35D的工作电压为4~30V，精度为±1℃，最大线性误差为±0.5℃，静态电流为80uA，它的输出电阻很低，约0.1，具有良好的带负载能力，LM35D的外形如塑封三极管（TO-92）。

二、与万用表连接制作数字温度计

了解LM35D集成温度传感器的原理之后，我们开始动手制作数字温度计。

1.元件准备

LM35D集成温度传感器一只，红色、黑色、黄色导线共三根，三位半数字万用表一只、烙铁一个、热缩管若干，教学用学生电源一只，烧开的热水一杯，150℃的酒精温度计一只。

2.制作过程

在LM35D的三个管脚上分别焊接红色、黑色和黄色导线，导线长度大概为10cm，引脚导线外套套管（热缩管）。要求：按照红色接电源正、黑色接电源负、黄色为信号线焊接。将学生电源调到6V档位，接入LM35D的1号引脚，2号引脚接数字万用表的输入端红表笔表使用2V直流电压测量档，万用表黑表笔和电源地共地。

3.测量过程

连接好线路后，现在数字万用表上显示的就是室温；用手握住LM35D，可以测量人手的温度，大约为32℃左右，不同的元件会有1℃左右的偏差。。

在LM35D放入热水烧杯中，测量热水的温度。同时放入酒精温度计，比较下LM35D的测量准确性。

三、外接数字表头的温度计

通过外接万用表熟悉LM35D温度传感器的使用之后，40分钟左右的课堂时间已经不太富裕了，有些基础比较好的同学做得快，所以我准备了几个数字显示表头让这些学生根据表头显示连接温度计，如：HB3185超小型三位半数字面板表。

HB8135A型数字面板表具有线性好，温漂小，输入阻抗高，工作稳定等优点，自锁面框安装方便，占用面板面积更小，结构更紧凑。广泛应用于各种仪器仪表、机电设备的电压、电流等参数的数字化显示方面。

HA8135的测量输入范围为0~20V，显示量程为0~19.99，+5V电源供电，接口为4路，分别为5V、GND、IN+、IN-，分别是5v电源正负端，输入信号正负端；将LM35D的2号脚信号直接接入输入信号端，接入电源，即可在面板上显示当前测量温度。

四、总结

通过这样一个小的教学设计，学生可以初步接触到电子学的一些基本技能，譬如，元器件的封装和标识，引脚的概念，数字表头的接法等等。教学过程中，发现学生对LM35D与万用表的组合能测量温度很有兴趣，尤其部分学生用数字表头显示温度很有成就感。这样循序渐进的教学过程能充分引起学生对于电子学的兴趣，从而有更多的热情学习更多的理论和动手实践。