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数字温度传感器全解答

2025/3/28 9:17:18发布32次查看
摘要:数字传感器是*集成和*校准的温度测量解决方案,在许多方面优于热敏电阻和电阻温度检测器(rtd)等模拟型传感器技术。本文为您做了详细的介绍。
1、为什么数字温度传感器优于其他技术?
数字传感器是*集成和*校准的温度测量解决方案,在许多方面优于热敏电阻和电阻温度检测器(rtd)等模拟型传感器技术。
1.1高性能
高精度。传感器规格中涉及的所有误差均可到0.2°c(zui大值)。
高稳定性、可重复性和可靠性。漂移和可重复性包含在传感器规格中。
快速热响应。热响应取决于传感器使用方式。例如,将传感器安装在大pcb上会限制热响应,因为pcb起了散热作用。
可追溯性。传感器可追溯到国家标准,例如美国国家标准技术研究院(nist)公布的标准。
1.2低成本
无需额外信号处理或额外元件。
无需用户校准。由于器件经过预先校准,在测量和数字化温度值时涉及的所有误差包含在传感器精度规格内。相反,模拟式传感元件的额定误差(包括温度漂移和噪声),必须考虑至与传感器一同使用的任何adc、放大器、基准源、线路或其他元件规格内。因此校准成本可能很昂贵,许多情况下甚至超过传感器元件本身的成本。
1.3易于实施
无需复杂校准。
标准spi(adt7320)和i2c(adt7420)数字接口。
无自热效应或引脚线路电阻顾虑。传感器非常鲁棒,无其他传感器的湿气侵入问题。
1.4低功耗
低软件开销;无线性化。
无需额外元件。
包括2μa关断模式在内的多种低功耗模式。
请注意,数字温度传感器通常不能替代热电偶,因为热电偶的温度范围要宽得多。不过数字温度传感器广泛用于为热电偶提供基准温度,此技术称为冷结补偿。概括而言,数字温度传感器提供简单、可靠且经济的高性能温度测量。
2、温度传感器如何实现高精度?
传感器内核基于硅带隙原理,与当今业界所有温度检测ic的原理相同。事实上,作为该技术的*,adi早在1978年就推出了业界经典的ad590。基于开发ad590后积累的经验,adi进一步优化温度内核,结合的精密σ-δ型adc技术实现了*精度。除了优化设计外,adi更开发出测试功能,使传感器可在高精度规格下执行可靠测试。
3、这些传感器的响应时间是多少?
热响应是传感器热质量的函数,但与ic安装对象的质量也有很大关系。例如,大pcb起大散热器作用,会延缓热响应。为获得*热响应,建议尽可能将传感器安装在小pcb上,例如具有*热响应的柔性pcb。adi利用adt7320/adt7420和柔性pcb实现了小于2秒的热响应(包括所有信号处理)。其它详细信息请查看应用笔记。
4、这些传感器是否需要校准?
adi已使用高精度测试解决方案对这些传感器进行预先校准,器件无需用户校准。由于器件经过预先校准,在测量和数字化温度值时涉及的所有误差包含在传感器精度规格内。
5、传感器的可重复性和漂移性能如何?
可重复性是在使用相同测量仪器测量器件时获得一致结果的能力。对于adt7320/adt7420,可重复性通常为±0.015°c。
漂移指示测量需要校准的频率。漂移包括按照jedec标准jesd22-a108执行的焊接热阻和寿命测试。adt7320/adt7420在整个工作寿命内的漂移通常为0.0073°c。
6、如何使用传感器测量点温度?
对于传感器必须测量物体(例如金属板)表面温度的应用,建议将传感器安装于薄型柔性pcb上,并将传感器热胶连至待测物体。
另外建议将不接触待测物体的所有传感器器件绝热……
7、布局*做法是什么?
对于pcb温度测量,请在adt7320/adt7420与热源之间布置共用gnd平面。确保gnd引脚和焊盘都与热源的gnd平面相连。在pcb上,adt7320/adt7420与热源应尽可能相互靠近。
对于环境温度测量,请使用散列gnd平面。减少gnd平面的面积来增加热阻。adt7320/adt7420应尽可能地远离热源。为adt7320/adt7420提供单独的gnd平面,尽量减少与主gnd平面的连接。使用窄的gnd连接来增加热阻。主热源下面使用实心gnd平面,并露出绿色阻焊膜。这样可使主热源散热的热阻zui低。
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