挑选温度传感器的考虑要素

温度传感器。在很多运用场景中扮演着重要人物，包含。消费电子。产品、。环境监测。和工业加工。为保证温度读数精确，挑选适宜的温度传感器至关重要。商场上有各式各样的温度传感器，挑选最适宜的温度传感器或许并不简略。本文旨在供给辅导，介绍如何为特定运用挑选适宜的温度传感器。

01。运用。

温度的规模十分广泛，确认运用要求的温度规模十分重要。除了温度规模，咱们还要考虑精确度、功耗、尺度约束、。通讯。协议（SMBus、SPI、。I2C。、1-Wire等）和预算等要素，这些都有助于缩小最适宜器材的挑选规模。

02。温度传感器类型。

从技能上讲，现在较常用的四类温度传感器如下：

RTD（。电阻。温度检测器）：RTD在中等温度规模（-200 ° C至+850°C）内具有超卓的精确度和稳定性。假如精确度是首要考虑要素，那么RTD是不错的挑选。

热电偶：假如运用需求丈量的温度规模十分广泛，则一般运用热电偶。它们在高温（-270°C至+1800°C）下的精确度较低，但可以习惯高温状况，是高温环境的不错之选。

热敏电阻：热敏电阻性价比高，一般用于消费电子产品。它们在有限的温度规模（-270°C至+1800°C）内的精确度相对较好。

根据。二极管。的。传感器。：根据二极管的传感器使用二极管两头的电压降与温度的联系来丈量温度。它们性价比高，温度丈量规模有限（-55°C至+150°C），呼应速度快，而且比其他三种类型的温度传感器都要小。

根据二极管的温度传感器可以轻松地与。微控制器。、。ADC。和。ASIC。衔接。它们的运用规模十分广泛，涵盖了消费电子、。工业自动化。、数据。中心。（存储体系）、轿车以及很多其他电子运用。

03。通讯。

温度传感器的输出可以是。模仿。电压或。数字信号。。现代温度传感器选用数字通讯，如SMBus、SPI、I2C和1-Wire。接口。，可与微控制器和其他数字器材进行简略的通讯。1-Wire接口支撑将多个传感器衔接到同一条数据线。

精确度。

挑选高精确度的温度传感器至关重要，关于那些需求精确温度读数的运用尤为如此。为此，应挑选RTD或根据二极管的选用校准的温度传感器。表1列出了。ADI。新款高精确度温度传感器及其。通讯接口。和封装。

表1. 关于旗舰。手机。的最终用户事例研讨。

图1为高精确度温度传感器MAX31888示例。这是一款1-Wire高精确度、低功耗数字温度传感器，在-20°C至+105°C规模内的精确度到达惊人的±0.25°C，适用于精细温度监测运用。在丈量过程中，该IC耗费68 μA作业。电流。，分辨率为16位(0.005°C)。该传感器经过1-Wire总线与微控制器通讯，该总线仅需一根数据线（和一个接地参阅）即可进行通讯。此外，该传感器可以经过数据线直接从寄生。电源。取得电力，无需外部电源。MAX31888选用6引脚μDFN封装。外部电源的电源电压规模为1.7 V至3.6 V。作业温度规模为-40°C至+125°C。

图1. MAX31888典型运用电路。

功耗和尺度。

在可穿戴设备等电池供电的设备中，功耗和尺度密切相关，这些都是挑选器材的要害考虑要素。低功耗传感器可以缩短充电所需的时刻并延伸电池寿数，一起坚持其精确度。图2展现了新款低功耗温度传感器及其精确度。

图2. 低功耗温度传感器与精确度。

MAX31875是一款精确度为±1°C的本地温度传感器，带有I2C/SMBus接口，其均匀电源电流小于10 μA。典型运用电路如图3所示。该产品兼具超小封装尺度、温度丈量精确度超卓和电源电流耗费十分低一级特性，是各种设备的抱负挑选，尤其是电池供电和可穿戴设备。兼容I2C/SMBus的串行接口承受规范的写入字节、读取字节、发送字节和接纳字节指令，以读取温度数据并装备传感器的行。MAX31875选用4引脚晶圆级封装(WLP)，作业温度规模为-50°C至+150°C。

图3. MAX31875典型运用电路。

04。CPU。、。FPGA。、ASIC等（带片上热敏二极管）。

为了维护CPU、FPGA和ASIC等高功用IC，半导体制作。商会在芯片内部集成温度检测二极管，二极管的一端会衔接外部的双极性。晶体管。，二极管用于丈量本地温度，外部晶体管用于丈量远端温度。热敏晶体管坐落IC裸片之上，因而丈量精确度显着高于其他检测技能。

AD。I供给多种IC，可专门用于精确检测热敏二极管温度，并将相关。信号。转换到数字方式。其间有些器材仅丈量一个热敏二极管，但有些器材可以丈量多达四个乃至八个热敏二极管。图4 为一些这种类型的IC，包含 MAX6654、MAX6655/MAX6656、MAX31730、 MAX31732 和 MAX6581。

图4. 远端/本地多通道温度传感器。

稳当的规划，再辅以内部和外部滤波办法，远端二极管传感器就能广泛运用于显示器、。时钟发生器。、内存总线和PCI总线等存在。电气。噪声的环境中。

图5为一个长途二极管传感器示例。MAX31732是新款多通道温度传感器，可监测本身温度和多达四个外部晶体管的温度。电阻抵消功用可补偿电路板走线和外部热敏二极管之间的高串联电阻，而β补偿可校对由低β检测晶体管引起的温度丈量误差。

该器材供给两个开漏、低电平有用报警输出 AL。ARM。1 和 ALARM2,别离监测首要过温/欠温阈值水平。非易失性存储器(NVM)支撑传感器在上电期间对装备。寄存器。进行。编程。，无需软件/固件干涉。双线式串行接口支撑SMBus协议（写入字节、读取字节、发送字节和接纳字节），可读取温度数据并对温度阈值进行编程设置。

图5. MAX31732典型运用电路。

05。定论。

为了挑选恰当的温度传感器，需求细心考虑各种要素，包含运用要求、精确度、周围条件、输出接口、功耗和本钱。经过了解这些要素并评价可用的计划，您可以挑选满意特定需求并保证能在运用中精确可靠地丈量温度的温度传感器。从长远来看，事前投入时刻和精力，仔细挑选适宜的温度传感器，有助于进步体系的功用、功率和本钱效益。硅基温度传感器技能现已取得重大进展，精确度大幅进步，可以完成十分精准的丈量。为了取得超卓的精确度，IC规划。人员在校准方面付出了巨大的尽力。

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