你是否遇到过需要精确测量环境温度，却又被复杂电路或数字协议困扰的情况？在电子开发、环境监测乃至智能家居中，温度始终是一个核心参数。LM35，这款经典的线性模拟温度传感器，正是为解决这一痛点而生。它以其简洁的接口、优异的线性特性以及开尔文标度的直接输出，成为工程师和爱好者们手中得力的“电子温度计”。

一、 揭秘核心：LM35 的运作之道

LM35 的魅力首先源于其核心工作原理。与依赖复杂算法或特定接口的数字传感器不同，LM35 的输出方式是纯粹的模拟电压信号。其内部电路经过精心设计，使得输出电压值与摄氏温度成严格的线性比例关系。

• 核心公式： Vout = 10 mV/°C * T°C
• 意义解读：
• 10 mV/°C： 这是 LM35 的灵敏度。传感器每感知到环境温度升高 1 摄氏度，其输出电压就相应增加 10 毫伏。这个比例系数是固定的，是线性特性的直接体现。
• T°C： 环境的摄氏温度值。
• 0°C = 0V： 一个极其重要的特性！当环境温度为 0 摄氏度时，LM35 的输出电压理论值为 0 伏。这意味着它直接输出的是开尔文标度（以绝对零度为起点）的电压表示形式（0°C ≈ 273.15K），无需像其他传感器那样进行复杂的零点偏移计算。这一点大大简化了后续的信号处理和读数转换。

二、 为何选择 LM35？它的独到优势

在众多温度传感方案中，LM35 能经久不衰，其独特的优势功不可没：

1. 卓越的线性度： 这是 LM35 的立身之本。在它的额定工作范围内（常见型号如 LM35DZ 为 0°C 至 +100°C），输出电压与温度呈现近乎完美的直线关系。这意味着读取电压值并换算成温度异常简单，无需查找复杂的非线性补偿表或进行多项式计算。
2. 开尔文比例输出： 如前所述，0°C 时输出 0V，这个特性省去了零点校准的麻烦，简化了电路设计和软件算法。想要知道当前温度？只需用 ADC 读取电压值，乘以 100（因为 100°C * 10mV/°C = 1000mV = 1V）即可得到摄氏温度值。
3. 使用极其简便： LM35 通常只有三个引脚：电源（Vs）、输出（Vout）和地（GND）。它不需要外部校准（出厂已校准），也不需要额外的信号调理电路（如复杂的放大或补偿网络）。只需连接电源，测量输出脚电压，就能直接得到与温度成正比的信号。
4. 低功耗特性： LM35 在工作时消耗的电流非常小（典型值约 60μA），这使得它非常适合用于电池供电的便携设备、嵌入式系统和需要长期监测的应用场景。
5. 精度满足广泛需求： 在室温范围（+25°C）下，其典型精度可达 ±0.5°C。虽然在高精度计量领域可能不够，但对于绝大多数工业和消费电子应用（如恒温控制、环境监测、设备过热保护、气象站等），这个精度已绰绰有余。
6. 宽工作电压范围： LM35 通常可在 +4V 至 +30V 的电压下工作（具体范围需查阅具体型号数据手册），提供了灵活的电源选择。

三、 实用舞台：LM35 的典型应用场景

凭借其简单、可靠和低成本，LM35 在众多领域扮演着关键角色：

• 环境监测与气象站： 精准测量室内外环境温度，是智能家居和气象数据收集的基础。
• 过程控制与工业自动化： 监控设备、管道、反应釜内的温度，用于恒温控制、安全联锁等。
• 消费电子产品： 集成于空调、冰箱、热水器等家电中，实现温度调控和显示。
• 汽车电子： 监测发动机周边温度、车内环境温度、电池温度等。
• 电子设备热保护： 检测 CPU、电源模块等关键部位温度，在过热时触发风扇加速或关机保护。
• 实验仪器与教育套件： 因其简单易用，是大学电子、自动化、物理等实验室和学生项目的理想选择，用于学习模拟信号采集、传感器原理和温度控制基础。

四、 上手实战：连接与读取 LM35 的关键点

将 LM35 融入你的项目非常简单，但需要注意以下要点以确保准确性和稳定性：

1. 基础电路连接：

• Vs (Pin 1): 接正电源（+4V 至 +30V，常用 +5V）。
• Vout (Pin 2): 这是关键输出引脚。将此引脚连接到你的微控制器（如 Arduino, STM32, Raspberry Pi Pico）的模拟输入（ADC）引脚。
• GND (Pin 3): 接电源地。
• 提示： 确认你的 LM35 封装（常见 TO-92），并仔细核对引脚顺序，不同封装的引脚排列可能不同！

1. ADC 读取与温度计算：

• 微控制器通过其内置的 ADC 模块，将 LM35 Vout 引脚上的模拟电压值 (单位：伏特 V) 转换为数字值。
• 温度计算： 根据核心公式 温度 (°C) = (ADC读取的电压值 V) * 100。例如，若 ADC 测得电压为 0.25V，则温度 = 0.25 * 100 = 25°C。代码实现通常只需一行简单的乘法运算。

1. 提升精度小技巧：

• 电源稳定： 为 LM35 提供*干净、稳定的电源*至关重要。电源纹波会直接影响输出精度。在靠近芯片电源引脚处放置一个 0.1uF 的旁路电容到地是强烈推荐的做法，能有效滤除高频噪声。
• 导线长度： 尽量避免过长的导线连接输出端，以减少噪声干扰和信号衰减。如果必须长距离传输，可考虑添加简单的电压跟随器进行缓冲。
• ADC参考电压： 确保微控制器 ADC 的参考电压 (Vref) 精准且稳定。这是转换精度的基石。使用开发板稳定的内部参考源或外部高精度基准源。
• 工作范围确认： 务必核对所用 LM35 具体型号的额定温度范围。LM35 有多种后缀，如 LM35DZ (0°C to +100°C), LM35C (-40°C to +110°C), LM35A (-55°C to +150°C)。超出范围使用会导致测量不准确甚至损坏。选择匹配实际应用需求的型号是关键。
• 避免自热： LM35 功耗极低，自热效应通常很小。