數(shù)字溫度傳感器在實(shí)際應(yīng)用中受歡迎的原因及其構(gòu)成

2013-10-10 15:23 來源:電源網(wǎng) 作者:蒲公英

實(shí)際上,每個器件在生產(chǎn)時均會進(jìn)行調(diào)整,溫度檢測精度達(dá)到±0.5℃以內(nèi)或者更高,性價比和可靠性均很高。這些優(yōu)點(diǎn)使得數(shù)字溫度傳感器在幾乎任何可以想象到的應(yīng)用中都受到歡迎,包括PC、通信設(shè)備、手持設(shè)備和工業(yè)控制設(shè)備等。

具體來說,數(shù)字溫度傳感器的構(gòu)成包括一個雙電流源、一個Δ-Σ A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字邏輯和一個通向數(shù)字器件(如與一個微處理器或微控制器連接)的串行接口(如I2C總線、SMBus或SPI)。

數(shù)字溫度傳感器有兩種:本地或遠(yuǎn)程溫度傳感器,它們均采用某種方法強(qiáng)制兩個成比例的電流通過一個連接成二極管形式的NPN或PNP晶體管,均用于測量所導(dǎo)致的VBE變化,使用Δ-ΣA/D轉(zhuǎn)換器對電壓采樣并將數(shù)值轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式。強(qiáng)制電流一般采用約10:1的比例。通過強(qiáng)制施加比例電流和測量兩個VBE的差值,可消除二極管上IS這一與工藝相關(guān)參數(shù)的一階效應(yīng)。

每個溫度傳感器在生產(chǎn)過程中均會進(jìn)行調(diào)整,以便與要使用的二極管的理想?yún)?shù)匹配。遠(yuǎn)程二極管的特性取自2N3904/6。由于本地溫度傳感器在硅襯底上只是一個簡單的NPN或PNP結(jié)構(gòu),遠(yuǎn)程溫度傳感器幾乎總是集成一個本地溫度傳感器。

因此,遠(yuǎn)程傳感器的作用幾乎總是像兩個傳感器一樣。本地溫度傳感器在同一封裝集成了一個熱二極管。對于本地傳感器,根據(jù)封裝和位于IC襯底上的本地二極管,熱時間常數(shù)(即達(dá)到最終溫度的63.2%所需的時間)為幾分鐘??偩€負(fù)載過重或轉(zhuǎn)換過快會造成器件自加熱并影響溫度精度。

數(shù)字溫度傳感器

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