工程师分享:IC类温度传感器如何简化设计

2013-10-25 16:25 来源:电子信息网 作者:蒲公英

当有人问我目前从事何种工作时,我常常告诉别人我是一位从事模拟线路的工程师。模拟是什么意思?我常常用温度传感器来解释这个概念。我告诉他们我们工程人员有时用传感器将温度这个模拟值用电压或电流形式表达出。为了进一步定义模拟的概念,我采用数字领域的东西进行对比,而说电压或电流信号要被计算机识别就必须转换成1或0这样的数字信号。有时这种解释挺有力,有时却行不同。

上述解释的目的就是暗示温度传感器现在已发生了很大变化。迄今为止,市场上提供的所有温度传感器都不具有模/数输出功能。热敏电阻、RTDs和热电偶的使用都伴随着一个模拟转换装置的使用或硅温度传感器。不幸的是,在重要应用中,这些模拟输出装置都要求一个比较器,一块ADC,或者一个放大器,以将它们的模拟信号转换成有用的信号。

因而,当集成能力达到较高的水平时,具有数字界面的温度传感器就可出现了。目前所售的Ics温度传感器品种繁多,从处理越限温度信号的简单装置到远程温度的遥控和测量,并可进行温度的科编程设置。目前的选择并不是仅对模拟输出或数字输出传感器两种功能的挑选,对传感器的型号还有更广的选择,所用这些选择都应与你的系统匹配为准则。

温度传感器的种类

现在将四种温度传感器在图1中表示出来。理想的模拟传感器提供一种输出电压,该电压对温度具有极佳的线性功能。传感器B为数字I/O型,放大成1和0温度数字信号可以通过一个串行总线到微处理器。沿着同样的总线,数据也可从微处理器传送到温度传感器,通常设置数字温度输出报警。当温度达到限值时,报警中断信号就传到微控制器。这种类型传感器可用于风扇控制。

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“模拟脉冲”传感器(C)可具有各种形式的数字输出。电压VVOUT与温度的曲线是由IC决定的,当出现一个特别的越限温度时,其数字输出发生变化。在这种情况下,“脉冲”加到模拟温度传感器,而不需要比较器和参考电压。当器件被选通后,其它类型的“脉冲”部件会以延迟时间的形式传输温度数据,也可能用频率形式或方波形式(将在后面讨论)。

系统监控型(D)是四种中最复杂的类型。可与数字I/O口配合使用,这类装置一般用来检测系统电压,当电压升高或降低到某一I/O设定值时,提供一个报警信号。

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风扇检测的与/或控制有时就采用这种类型的IC。有些情况下,这种装置用来确定风扇是否正常工作。更复杂的型号可用于控制风扇的一个和多个温度测量点。系统监测传感器在此处并不讨论,因为它涉及到给出温度传感器可用的复杂函数模型。

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