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智能温度传感器开展的新趋势

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 21世纪后,智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总

智能温度传感器开展的新趋势         



 21世纪后,智能温度传感器正朝着高精度、多功用、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研发单片测温体系等高科技的方向迅速开展。


    1进步测温精度和分辨力


    21世纪90年代中期最早推出的智能温度传感器,选用的是8位A/D转化器,其测温精度较低,分辨力只能到达1℃。现在,国外已相继推出多种高速度、高分辨力的智能温度传感器,所用的是9~12位A/D转化器,分辨力一般可达0.5~0.0625℃。由美国DALLAS半导体公司新研发的DS1624型高分辨力智能温度传感器,能输出13位二进制数据,其分辨力高达0.03125℃,测温精度为±0.2℃。为了进步多通道智能温度传感器的转化速率,


也有的芯片选用高速逐次迫临式A/D转化器。以AD7817型5通道智能温度传感器为例,它对本地传感器、每一路长途传感器的转化时刻别离仅为27μs、9μs。
    2添加测验功用


    温度传感器的测验功用也在不断增强。例如,DS1629型单线智能温度传感器添加了实时日历时钟(RTC),使其功用愈加完善。DS1624还添加了存储功用,使用芯片内部256字节的E2PROM存储器,可存储用户的短信息。别的,智能温度传感器正从单通道向多通道的方向开展,这就为研发和开发多路温度测控体系发明了良好条件。


    传感器都具有多种作业形式可供挑选,首要包含单次转化形式、接连转化形式、待机形式,有的还添加了低温极限扩展形式,操作十分简洁。对某些智能温度传感器而言,主机(外部微处理器或单片机)还可经过相应的存放器来设定其A/D转化速率(典型产品为MAX6654),分辨力及最大转化时刻(典型产品为DS1624)。


    3总线技能的标准化与标准化


    智能温度传感器的总线技能也完结了标准化、标准化,所选用总线首要有单线(1-Wire)总线、I2C总线、SMBus总线和SPI总线。温度传感器作为从机可经过专用总线接口与主机进行通讯。


    4可靠性及安全性规划


    D转化器大多选用积分式或逐次比较式转化技能,其噪声容限低,按捺混叠噪声及量化噪声的才干比较差。新式智能温度传感器(例如TMP03/204、LM74、LM83)遍及选用了高性能的∑-Δ式A/D转化器不仅能滤除量化噪声,而且对外围元件的精度要求低;因为选用数字反应方法,因而比较器的失调电压及零点漂移都不会影响温度的转化精度。这种智能温度传感器兼有按捺串模搅扰才干强、分辨力高、线性度好、本钱低一级长处。


    为了避免在温控体系遭到噪声搅扰时发作误动作,在AD7416/7417/7817、LM75/76、MAX6625/6626等智能温度传感器的内部,都设置了一个可编程的“毛病排队(faultqueue)”计数器,专用于设定答应被测温度值超越上、下限的次数。仅当被测温度接连超越上限或低于下限的次数到达或超越所设定的次数n(n=1~4)时,才干触发中止端。若毛病次数不满足上述条件或毛病不是接连发作的,毛病计数器就复位而不会触发中止端。这意味着假定n=3时,那么偶尔遭到一次或两次噪声搅扰,都不会影响温控体系的正常作业。


    76型智能温度传感器添加了温度窗口比较器,十分合适规划一个契合ACPI(AdvancedConfiguraTIonandPowerInterface,即“先进装备与电源接口”)标准的温控体系。这种体系具有完善的过热维护功用,可用来监控笔记本电脑和服务器中CPU及主电路的温度。微处理器最高可接受的作业温度规定为tH,台式计算机一般为75℃,高级笔记本电脑的专用CPU可达100℃。一旦CPU或主电路的温度超出所设定的上、下限时,INT端立即便主机发作中止,再经过电源操控器宣布信号,迅速将主电源关断起到维护效果。此外,当温度超越CPU的极限温度时,严峻超温报警输出端(T_CRIT_A)也能直接关断主电源,而且该端还可经过独立的硬件判别电路来堵截主电源,以防主电源操控失灵。


     上述三重安全性维护措施已成为国际上规划温控体系的新观念。
    为避免因人体静电放电(ESD)而损坏芯片。一些智能温度传感器还添加了ESD维护电路,一般可接受1000~4000V的静电放电电压。通常是将体等效于由100pF电容1.2kΩ电阻串联而成的电路模型,当人体放电时,TCN75型智能温度传感器的串行接口端、中止/比较器信号输出端和地址输入端均可接受1000V的静电放电电压。LM83型智能温度传感器则可随4000V的静电放电电压。最新开发的智能温度传感器(例如MAX6654、LM83)还添加了传感器毛病检测功用,能主动检测外部晶体管温度传感器(亦称长途传感器)的开路或短路毛病。MAX6654还具有挑选“存放阻抗抵消”(ParasiTIcResistanceCancellaTIon,英文缩写为PRC)形式,能抵消长途传感器引线阻抗所引起的测温差错,即便引线阻抗到达100Ω,也不会影响丈量精度。长途传感器引线可选用一般双绞线或许带屏蔽层的双绞线。


    5虚拟温度传感器和网络温度传感器


    虚拟传感器是根据传感器硬件和计算机渠道、并经过软件开发而成的。使用软件可完结传感器的标定及校准,以完结最佳性能指标。最近,病因B&K公司已开宣布一种根据软件设置的TEDS型虚拟传感器,其首要特点是每只传感器都有仅有的产品序列号而且顺便一张软盘,软盘上存储着对该传感器进行标定的有关数据。使用时,传感器经过数据采集器接至计算机,首先从计算机输入该传感器的产品序列号,再从软盘上读出有关数据,然后主动完结对传感器的查看、传感器参数的读取、传感器设置和记载作业。


 

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