IC類溫度傳感器如何簡化設(shè)計(jì)

　　溫度傳感器發(fā)展到目前已有四種主要類型：熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測器(RTD)和IC溫度傳感器，那么什么事IC類溫度傳感器，如何簡化設(shè)計(jì)呢？

　　IC傳感器能提供各種功能界面的組合。因?yàn)檫@些裝置在不斷的改進(jìn)，系統(tǒng)設(shè)置人員將看到更多的應(yīng)用效果-新的特點(diǎn)以及傳感器在系統(tǒng)中顯示的特殊界面的新方法。最終，芯片的設(shè)計(jì)水平會達(dá)到在一塊芯片上集成更多的電子元件后就可確保溫度傳感器能含有更多的新功能和更為特別的界面。

　　模擬脈沖傳感器

　　“模擬脈沖”傳感器可具有各種形式的數(shù)字輸出。電壓VVOUT與溫度的曲線是由IC決定的，當(dāng)出現(xiàn)一個(gè)特別的越限溫度時(shí)，其數(shù)字輸出發(fā)生變化。在這種情況下，“脈沖”加到模擬溫度傳感器，而不需要比較器和參考電壓。當(dāng)器件被選通后，其它類型的“脈沖”部件會以延遲時(shí)間的形式傳輸溫度數(shù)據(jù)，也可能用頻率形式或方波形式(將在后面討論)。

　　系統(tǒng)監(jiān)控型是四種中最復(fù)雜的類型。可與數(shù)字I/O口配合使用，這類裝置一般用來檢測系統(tǒng)電壓，當(dāng)電壓升高或降低到某一I/O設(shè)定值時(shí)，提供一個(gè)報(bào)警信號。風(fēng)扇檢測的與/或控制有時(shí)就采用這種類型的IC。有些情況下，這種裝置用來確定風(fēng)扇是否正常工作。更復(fù)雜的型號可用于控制風(fēng)扇的一個(gè)和多個(gè)溫度測量點(diǎn)。系統(tǒng)監(jiān)測傳感器在此處并不討論，因?yàn)樗婕暗浇o出溫度傳感器可用的復(fù)雜函數(shù)模型。

　　模擬輸出溫度傳感器

　　熱敏電阻和硅溫度傳感器都被廣泛地用做模擬輸出溫度傳感器。硅溫度傳感器的線性比熱敏電阻的要好得多。然而，在狹窄的溫度范圍內(nèi)，熱敏電阻也能提供合理的線性和好的靈敏度。很多早期被熱敏電阻構(gòu)建的電路，現(xiàn)在已過時(shí)，目前已用硅溫度傳感器所替代。硅溫度傳感器可采用不同的刻度輸出形式，例如，在輸出轉(zhuǎn)換上它可以用K、0C和0F表示。

　　在大部分應(yīng)用中，這些裝置的輸出被饋入到比較器或A/D轉(zhuǎn)換器用來把溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式，盡管這是裝置的額外需要，但是熱敏電阻和硅溫度傳感器由于其價(jià)格低廉而能連續(xù)多年應(yīng)用。

　　具有數(shù)字I/O接口的溫度傳感器

　　大約在五年前，一種新型的溫度傳感器被引進(jìn)。這些裝置包括數(shù)字接口(允許與微控制器進(jìn)行通訊)。這種通信界面一般包括I2C和SMBus串行總線，而另外一些串行通信界面(諸如SPI)也是通用的。該接口可傳送數(shù)字到微處理器，該接口也能接受到微控制器的指令。這些指令常常是溫度的域值，即溫度如果越限，就會在溫度傳感器IC上產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字信號(它將對微控制器產(chǎn)生一個(gè)中斷)。微控制器然后就能調(diào)節(jié)風(fēng)扇速度或調(diào)整微處理器，使溫度處于控制之中。

　　這類裝置可廣泛使用，在這些應(yīng)用中，可進(jìn)行遙控溫度測量。為了進(jìn)行遙控測量，大部分高性能CPUs都包括一個(gè)onchip轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器可提供溫度的模擬電壓值。這類傳感器的另一個(gè)重要特點(diǎn)是當(dāng)所測得溫度處不在高限和低限之間的范圍時(shí)具有中斷微處理器的能力。在其它的傳感器中，當(dāng)測量溫度值越過高限或低限時(shí)(不能同時(shí)有兩值)，一個(gè)中斷信號應(yīng)被產(chǎn)生。對于圖3中的傳感器，這些域值通過SMBus接口被傳送到溫度傳感器。如果溫度變化到域值范圍之外，報(bào)警信號應(yīng)能中斷微處理器。