Temperatursensor TMP36

Abb. 1: Integrierter Temperatursensor TMP36 von Analog Devices

Autoren: Prof. Dr.-Ing. Schneider

Einleitung

Ein nicht linearer Widerstandsverlauf und eine komplizierte Berechnung dieses Widerstandswertes sind die Nachteile der günstigen Heißleiter. Durch den stetig wachsenden Halbleitermarkt wurden integrierte Schaltungen und Transistoren immer komplexer. Die in den Halbleiterschaltungen verwendeten Technologien haben temperaturabhängige Verhalten, die bei höheren Frequenzen oder hohen Schaltströmen verstärkt wurden. Darum musste das Temperaturverhalten kompensiert werden.

Auf der anderen Seite kann aber das temperaturabhängige Verhalten der Halbleiterstoffe sinnvoll genutzt werden, um damit einfache und lineare Temperatursensoren herzustellen. Die unerwünschten Eigenschaften bei den Transistoren und integrierten Schaltungen können nun für integrierte Temperatursensoren verwendet werden, wobei die gleichen Herstellungsprozesse wie bei den anderen Halbleitern genutzt werden können.

Die daraus entstandenen integrierten Temperatursensoren sind sehr linear und einfach in der Anwendung. Mittlerweile gibt es viele verschiedene Typen und Hersteller.

Abb. 2: Anschlussplan des TMP36

Vorsicht
Wenn der Sensor falsch angeschlossen wird, brennt er sofort durch. Bei schwankender Spannung am USB-Anschluss des Arduino können die Messwerte verfälscht werden. In so einem Fall empfielt es sich, eine externe Spannungsversorgung zu verwenden.

Technische Daten

Messbereich	-40 °C .. +125 °C (max. +150 °C)
Versorgungsspannung	2,7 V .. 5,5 V
Skalierungsfaktor	10 mV/°C
Versorgungsstrom	0,05 mA
Messunsichererheit	±2 °C

Pinbelegung

Abb. 3: Pinbelegung des TMP36 von Analog Devices

Die Zuordnung der Pins sehen Sie in Abb. 2 und Abb. 3

Pin	Belegung	Farbe
1	Versorgungsspannung 5 V (VCC)	Rot
2	Ausgang ($V_{OUT}$)	Gelb
3	Masse (GND)	Schwarz

Umrechnung

$\vartheta =100\frac{{}^{\circ }C}{V}\cdot U-50{}^{\circ }C$

Ausgangspannung	Temperatur
0 V	-50 °C
0,5 V	0 °C
2 V	+150 °C

Software

Arduino IDE

int rawValue= 0;
//Anschlusspin des TMP36 am Arduino
const int analogIn = A0;

//Variablen für die Messwerte
double voltage = 0;
double tempC = 0;

void setup(){
  //Start des Seriellen Monitors mit der Baudrate 9600
  Serial.begin(9600);
}

void loop(){
  
  rawValue = analogRead(analogIn); //Einlesen des Messwerts
  voltage = (rawValue / 1023.0) * 5000; // Umrechnen in Millivolt
  tempC = (voltage-500) * 0.1; // Umrechnen in Grad Celsius

  Serial.print("Rohwert = " );  // den rohen Sensorwert anzeigen                   
  Serial.print(rawValue);      
  Serial.print("\t Millivolt = "); // die Spannung anzeigen     
  Serial.print(voltage,0); //
  Serial.print("\t Temperatur in C = "); //die Temperatur anzeigen
  Serial.println(tempC, 1);
  
  //Delay bis zur nächsten Messung
  delay(500);  
}

Tutorials

• HSHL-Wiki: Funktion des TMP36
• Funduino: Temperaturen mit einem TMP36 am Arduino messen

Datenblatt

• Analog Devices TMP36