DS18B20热电偶工作原理详解：内部结构与测量机制

本文档深入探讨了热电偶工作原理，以18B20为例进行详细解析。18B20是一款常用的温度传感器，它由四个关键部分组成：64位激光ROM，存储着DS18B20的ID编码，包括单线系列编码、独特的序列号以及CRC校验码，出厂时这些信息不可修改。 热电偶是一种基本的温度测量设备，它的工作原理基于两种不同材料组成的热电偶回路。当两端温度不同时，会产生热电势，这是由接触电势和温差电势共同决定的。接触电势源于材料间自由电子密度差异，而温差电势则由同一材料的两端温度变化引起。热电偶的热电势与被测温度呈单值函数关系，通过测量这一电动势，即可确定温度。 在实际应用中，热电偶常常采用热端（工作端）接触被测介质，冷端（参考端）通过补偿导线与显示仪表相连，形成测温系统。热电偶基本定律包括：均质导体定律强调热电势仅取决于材料和接点温度；中间导体定律指出，如果中间导体两端温度相等，引入的中间导体不会影响总电势；而中间温度定律允许我们在计算热电势时，用特定温度tc代替实际的参考端温度，简化修正方法。 18B20中的激光ROM存储的信息是其身份标识，这对于理解其性能和校准至关重要。本文提供了一个全面理解热电偶工作原理，特别是18B20这类热电偶传感器内部结构及其应用的关键视角，对于从事温度传感技术的工程师和研究人员具有实用价值。