溫度傳(chuan) 感器在環境和過程控製以及測試測量和通信中有著傳(chuan) 統而廣泛的應用。除此之外，溫度傳(chuan) 感器還用於(yu) 消費類應用、汽車應用以及從(cong) MRI成像儀(yi) 到便攜式超聲掃描儀(yi) 的醫療產(chan) 品應用。本文主要介紹了關(guan) 於(yu) 數字溫度傳(chuan) 感器的一些解答，供參考。
1、哪些常見應用使用溫度測量？
溫度檢測是無處不在的。溫度傳(chuan) 感器在環境和過程控製以及測試測量和通信中有著傳(chuan) 統而廣泛的應用。除此之外，溫度傳(chuan) 感器還用於(yu) 消費類應用、汽車應用以及從(cong) MRI成像儀(yi) 到便攜式超聲掃描儀(yi) 的醫療產(chan) 品應用。
在新一代的通信應用中，從(cong) 各種尺寸的基站到手機，溫度傳(chuan) 感器也普遍存在。在汽車發動機和傳(chuan) 動係統中，也可以找到溫度傳(chuan) 感器的身影，因為(wei) 這些應用中的控製器會(hui) 基於(yu) 溫度來調節工作參數。此外，在大規模高速處理器和FPGA的電路板上防爆熱電偶，也使用了溫度傳(chuan) 感器。
2、哪類器件可用於(yu) 溫度感測？它們(men) 是如何工作的？
溫度傳(chuan) 感器目前分為(wei) 傳(chuan) 統溫度傳(chuan) 感器和基於(yu) 矽的溫度傳(chuan) 感器。傳(chuan) 統溫度傳(chuan) 感器包括熱敏電阻、電阻溫度檢測器(RTD)和熱電偶。這些器件是模擬器件，因此在將它們(men) 用於(yu) 數字控製回路之前，必須將它們(men) 的輸出數字化。
熱敏電阻通常由陶瓷或聚合物製成，而RTD由金屬製成。RTD的工作溫度範圍大於(yu) 熱敏電阻的工作溫度範圍。由於(yu) 熱敏電阻和RTD是純阻性的，因此它們(men) 需要外部電壓源。
與(yu) 上述情況相反，熱電偶使用不同的金屬結合而成，輸出電壓與(yu) 溫度差值成正比，而並非與(yu) 其周圍環境的溫度成正比。
溫度傳(chuan) 感器沒有必要一定是模擬器件。基於(yu) 矽的溫度傳(chuan) 感器能夠WSS-481輸出其測量溫度所代表的數字量。相比於(yu) 需要外部信號調理電路和模數轉換器(ADC)的方法，這種方案簡化了控製係統的設計。
3、矽溫度傳(chuan) 感器是如何工作的？
某些矽溫度傳(chuan) 感器的工作原理是：
當兩(liang) 個(ge) 相同的晶體(ti) 管在集電極電流密度比恒定的情況下工作時，它們(men) 的基極-發射極電壓差僅(jin) 與(yu) 溫度成正比。其他的溫度傳(chuan) 感器則基於(yu) 采用二極管接法的晶體(ti) 管的基極-發射極電壓VBE的行為(wei) ，此VBE隨著溫度反向變化，這個(ge) 變化速率非常恒定，為(wei) -2mV/℃，但是對於(yu) 不同的晶體(ti) 管，VBE變化的值也不同。為(wei) 了補償(chang) 這種變化，可以在不同的IE值下比較ΔVBE。
某些矽溫度傳(chuan) 感器產(chan) 生模擬電壓輸出(VPTAT，即與(yu) 溫度成正比的電壓)，而其他的溫度傳(chuan) 感器則將VPTAT轉換為(wei) 電流輸出。
在數字輸出溫度傳(chuan) 感器中，放大檢測晶體(ti) 管的VBE，然後與(yu) 帶隙基準電壓比較，並將結果輸入到Σ-Δ或逐次逼近寄存器ADC中轉換為(wei) 數字輸出，精度可以是13bit或16bit，其中zui低有效位被用作符號位。
一種可替換的數字輸出方案是采用脈寬調製(PWM)，其溫度和脈衝(chong) 的導通與(yu) 截止時間的比例成正比。由於(yu) 導通時間是固定的，因此這些傳(chuan) 感器可以按照需要執行單次測量以使功耗zui小。
4、數字溫度傳(chuan) 感器的精度如何？
數字溫度傳(chuan) 感器的精度隨著溫度範圍的變化而變化。用於(yu) 0~70℃溫度範圍內(nei) 的數字溫度傳(chuan) 感器，可以達到±0.5℃的精度。用於(yu) 在更寬的溫度範圍內(nei) 封裝器件，如-55~175℃，在130~150℃內(nei) 的典型精度WSSX為(wei) ±1℃；裸露管芯在150~175℃內(nei) 的典型精度為(wei) ±1.5℃。
封裝和溫度範圍的選擇取決(jue) 於(yu) 傳(chuan) 感器的使用方式。汽車內(nei) 應用需要較寬的溫度範圍和裸露芯片。醫療應用、消費類應用和儀(yi) 器儀(yi) 表應用可能僅(jin) 需要0~70℃的溫度範圍，而且溫度傳(chuan) 感器易於(yu) 裝配的特性使其特別適於(yu) 執行額外的熱流計算，用於(yu) 將測得的結點溫度轉換為(wei) 表麵貼裝溫度或金屬殼溫度。
5、數字溫度傳(chuan) 感器的靈活性如何？<耐磨熱電偶/p>
寄存器可以針對“高"、“低&rd防腐熱電阻quo;以及“臨(lin) 界"溫度，進行編程。將測量值與(yu) 這些限製溫度相比較，溫度過高或者溫度過低事件將觸發器件封裝上的特定引腳。
數字溫度傳(chuan) 感器通過串行總線將測得的溫度傳(chuan) 送至係統控製器，還可以用於(yu) 配置係統以及加載那些高、低和臨(lin) 界寄存器。
另一種替換方案就是：數字溫度傳(chuan) 感器可以像自動調溫器一樣工作，當溫度超過廠家預設的觸發點時，可以鎖定其輸出狀態(漏極開路或者推挽輸出)。跳變點以10℃為(wei) 步長從(cong) 35℃增加到115℃，通過外部引腳設置遲滯。
數字溫度傳(chuan) 感器可以通過串行總線提供實時溫度讀數，並且可以針對臨(lin) 界過溫或欠溫提供係統中斷。作為(wei) 替代方案，還可以使用脈寬調製輸出。
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