温控器属于信息技术的前沿，尤其是温控器被广泛应用于工农业生产、科研和生活等领域，而且数量与日俱增。近100年来智能温控器，温控器的发展大致经历了以下三个阶段；（1)模拟和集成温度控制器；（2)智能数字恒温器。从模拟到数字，从集成到智能和网络。

1 温控器的产品分类

1.1模拟、集成温度控制器

模拟温控器主要包括温控开关、可编程温控器，典型产品有LM56、和. 一些增强型集成温度控制器（如TC652/653)还包括A/D转换器和固化程序，与智能温控器有一些相似之处。但它是独立的，两者的主要区别在于系统在操作过程中不受微处理器的控制。

1.2智能温控器

智能恒温器（也称为数字恒温器）于 1990 年代中期推出。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术（ATE）的结晶。目前已开发出多种智能温控器系列产品。智能恒温器包含温度传感器、A/D 转换器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路。一些产品还具有多路复用器、*控制器 (cpu)、随机存取存储器 (RAM) 和只读存储器 (ROM)。智能温控器的特点是可以输出温度数据和相关的温度控制量，适用于各种微控制器（MCU）；在硬件的基础上通过软件实现测试控制功能，

2 智能温控器发展新趋势

进入21世纪后，智能温控器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性和安全性的方向发展，发展虚拟温控器和网络温控器，发展单片机测温控温系统。方向发展迅速。

2.1提高测温精度和分辨率

1990年代中期推出的最早的智能温控器采用8位A/D转换器，测温精度低，分辨率仅为2℃。目前国外已经推出多款高精度、高分辨率的智能温度传感器，采用9~12位A/D转换器，分辨率一般可以达到0.5~0. 0625℃。为了提高多路智能温控器的转换率，部分芯片还采用了高速逐次逼近型A/D转换器。

2.2添加测试功能

新型智能恒温器的测试能力也在增强。例如，采用式单线智能温度传感器增加了实时日历时钟（RTC）智能温控器，使其功能更强大。还增加了存储功能，利用芯片内部的256字节内存，可以存储用户的短信息。此外，智能温控器正从单通道向多通道发展，这为多通道温度测控系统的发展和发展创造了良好的条件。

智能温控器有多种工作模式可供选择，主要有单次转换模式、连续转换模式、待机模式，有的还增加了低温限延长模式，操作起来非常方便。对于一些智能温控器，主机（外接微处理器或单片机）也可以通过相应的寄存器设置其A/D转换速率、分辨率和最大转换时间。

2.3总线技术的标准化和规范化

目前智能温控器温度传感器的总线技术也已经标准化和标准化，使用的总线主要有单线（1-Wire）总线、I2C总线、SMBus总线和spI总线。作为从机的温度传感器可以通过总线接口与主机通信。

2.4可靠性和安全性设计

传统的A/D转换器多采用积分或逐次比较转换技术，噪声容限低，抑制混叠噪声和量化噪声的能力较差。新型智能温控器一般采用高性能的sigma-delta A/D转换器，可以将模拟信号转换为高采样率、低采样分辨率的数字信号，然后采用过采样、噪声整形和数字滤波等技术来提高有效解析度。Σ-ΔA/D转换器不仅可以滤除量化噪声，而且对外围元器件的精度要求不高；由于采用数字反馈方式，比较器的失调电压和零漂不会影响温度转换精度。

为避免温控系统受到噪声干扰时发生故障，在智能温度传感器内部设置了可编程的“故障”，如/7417/7817、LM75/76、/6626 Queue（ )”计数器用于设置测量温度值超过上下限的次数。只有当测量温度连续超过上限或下限的次数达到或超过设定的次数n( n=1~4)，可以触发中断端子，如果故障次数不满足以上条件或者故障不连续发生，则故障计数器复位，不触发中断端子。这意味着如果 n=3，一两次偶发的噪声干扰不会影响温控系统的正常运行。

ACPI（And Power，即“高级配置和电源接口”）标准温控系统。该系统具有完善的过热保护功能，可用于监测笔记本电脑和服务器中CPU和主电路的温度。微处理器可接受的最高工作温度指定为 tH，台式计算机通常为 75°C，笔记本电脑 CPU 通常为 100°C。一旦CPU或主电路的温度超过设定的上下限，INT端立即中断主机，然后通过电源控制器发出信号快速关闭主电源进行保护。另外，当温度超过CPU的极限温度时，主电源也可以被严重的过卤直接关闭，该端子还可以通过独立的硬件关断电路切断主电源，防止主电源控制失灵。. 上述三重安全保护措施已成为温控系统设计中的新概念。

防止因人体静电放电 (ESD) 而损坏芯片。一些智能温控器还增加了ESD保护电路，一般可以承受1000~4000V的静电放电电压。通常，人体相当于一个100PF电容和一个1.2K欧姆电阻串联组成的电路模型。人体放电时，​​串行接口端子、中断/比较器信号输出端子和地址输入端子可承受1000V静电放电电压。LM83智能温度传感器可耐4000V

开发的智能温度传感器（例如，LM83) 还添加了传感器故障检测功能，可自动检测外部晶体管恒温器（也称为远程传感器）中的开路或短路故障。还有一个“寄生阻抗消除”选项（ ,英文缩写为prc)模式，可以抵消因远程传感器引线阻抗造成的温度测量误差，即使引线阻抗达到100欧，也不会影响测量精度。可以制作远程传感器引线普通双绞线或屏蔽双绞线。

2.5 虚拟恒温器和网络恒温器

(1)虚拟恒温器

虚拟温控器是基于温控器硬件和计算机平台，通过软件开发的。温控器的校准和校准可以通过软件完成，以达到最高的性能指标。最近，美国B&K公司开发了一款基于软件设置的TEDS型虚拟传感器，其主要特点是每个传感器都有唯一的产品序列号，并附带一张软盘，用于存储传感器的校准数据。相关数据。使用时，传感器通过数据采集器与计算机相连。首先从电脑上输入传感器的产品序列号，然后从软盘中读取相关数据，然后自动完成传感器的检查、传感器参数的读取、传感器的设置和记录。

(2)网络恒温器

网络温控器是新一代智能温控器，包括数字传感器、网络接口和处理单元。它首先通过数字传感器将测得的温度转换成数字量，然后发送到微控制器进行数据处理。最后将测量结果传输至网络，实现传感器之间、传感器与执行器之间、传感器与系统之间的数据交换和资源共享。更换传感器时，无需校准和校准。即插即用（Plug&Play）”，极大地方便了用户。

2.6单片机测温控制系统

On Chip是21世纪的高科技产品。它将系统或子系统集成在一个芯片上，其集成度将高达108~109个元件/芯片，将为IC产业和IC应用带来划时代的进步。半导体工业协会（SIA）对单片系统集成的预测如表1所示。目前，上述部分IC厂商已经开始研发单片测温系统，相信近期会面世。未来。