測(cè)量和校準(zhǔn)與產(chǎn)品相關(guān)的溫度偏移

MAX1358/MAX1359數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有板載二極管結(jié)。二極管的固有 I-V 特性用于測(cè)量溫度。為了提高測(cè)量精度，ADI公司在每個(gè)器件內(nèi)存儲(chǔ)校準(zhǔn)系數(shù)，以校正讀數(shù)中的小誤差并實(shí)現(xiàn)最佳精度。

溫度讀數(shù)對(duì)應(yīng)于結(jié)的實(shí)際溫度。在監(jiān)測(cè)溫度變化的應(yīng)用中，可以直接使用讀數(shù)。在所需溫度位于其他應(yīng)用中，例如，在塑料外殼外部，如果讀數(shù)偏移幾度，溫度將更準(zhǔn)確。

溫度測(cè)量模型

MAX1358/MAX1359的板載溫度傳感器通過片內(nèi)二極管結(jié)或客戶提供的外部溫度傳感器測(cè)量溫度。兩個(gè)常數(shù)（m，b）存儲(chǔ)在芯片上的校準(zhǔn)寄存器中，以校正由片內(nèi)二極管和其他電路與理想電路的變化引起的測(cè)量誤差。上述應(yīng)用筆記4296描述了用于測(cè)量、計(jì)算和消除因器件或溫度而異的非理想誤差的四電流程序。這種四電流程序適用于片內(nèi)和片外二極管結(jié)溫傳感器。

圖1.使用二極管結(jié)進(jìn)行溫度測(cè)量。

MAX1358/MAX1359測(cè)得的溫度為結(jié)溫（圖1）。相關(guān)結(jié)溫T的熟悉模型J，到環(huán)境溫度，T一個(gè)和外殼溫度，TC，如圖 2 所示。

圖2.結(jié)溫和環(huán)境溫度。

在該模型中，熱特性被轉(zhuǎn)換為等效電路。（請(qǐng)注意，當(dāng)芯片在ADI公司校準(zhǔn)時(shí)，外殼溫度TC和環(huán)境溫度T一個(gè)被油浴逼得一樣。

圖3.產(chǎn)品的熱模型。

當(dāng)芯片安裝在電路板上（圖3）時(shí)，T的值為TJMAX1358/MAX1359取決于許多產(chǎn)品特定因素：

電路板的溫度

PCB周圍的空氣溫度

EP與PCB的熱連接

MAX1358/MAX1359的功耗

PCB上的電路消耗的功率

產(chǎn)品周圍的空氣溫度

使產(chǎn)品免受環(huán)境溫度影響的包裝

上述因素造成溫度T 之間的差異J可以看到MAX1358/MAX1359的內(nèi)部以及MAX1358/MAX1359外部要測(cè)量的點(diǎn)。這意味著 TJ你用設(shè)備測(cè)量是一個(gè)估計(jì)，T最，實(shí)際 T 的內(nèi)線.

幸運(yùn)的是，對(duì)于固定設(shè)置，T 之間的差異最大J和 T內(nèi)線是一個(gè)小的、恒定的、與產(chǎn)品相關(guān)的偏移，可以通過一些簡(jiǎn)單的測(cè)量來確定。

計(jì)算溫度偏移的步驟

可以使用簡(jiǎn)單的過程來更正特定于產(chǎn)品的偏移。下面顯示了一個(gè)工作表（圖 4）來說明該過程。

“銀”系數(shù)是指存儲(chǔ)在MAX1358/MAX1359（TEMP_CAL寄存器）內(nèi)的校準(zhǔn)系數(shù)值。您可以通過SPI?總線從芯片讀取這些值。這些值的使用方式如下：

TESTIMATE (°C) = TMEAS (°C) × GS + OS (°C)

圖4.產(chǎn)品特定的溫度偏移消除。

每當(dāng)您希望從測(cè)量的 T 轉(zhuǎn)換時(shí)，都會(huì)使用銀系數(shù)J到實(shí)際溫度的估計(jì)值。

為了在產(chǎn)品工程表征期間測(cè)量溫度失調(diào)，需要兩個(gè)數(shù)字：MAX1358/MAX1359估計(jì)的溫度（上式中的C）和產(chǎn)品外的實(shí)際溫度（上式中的A）。實(shí)際溫度應(yīng)使用已知的精確傳感器、儀表和程序進(jìn)行測(cè)量。使用這兩個(gè)數(shù)字，您可以計(jì)算D的值，即特定于產(chǎn)品的溫度偏移。D 的典型值介于 0°C 和 +6°C 之間。

在工程表征期間應(yīng)重復(fù)此過程，以確定該值是否足夠穩(wěn)定，可以對(duì)構(gòu)建的所有副本進(jìn)行硬編碼，或者是否需要將其應(yīng)用于構(gòu)建的每個(gè)產(chǎn)品。在副本之間穩(wěn)定的值可以硬編碼到固件中。在制造過程中，每個(gè)副本之間不穩(wěn)定的值應(yīng)存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中。

最后，在運(yùn)行時(shí)使用 D 的值，如 K 的公式所示。結(jié)果是一個(gè)校準(zhǔn)和偏移讀數(shù)，用于估計(jì)產(chǎn)品外部的所需溫度。

總結(jié)

本文介紹了一個(gè)簡(jiǎn)單的步驟，可以提高M(jìn)AX1358/MAX1359系列內(nèi)部溫度傳感器的溫度讀數(shù)精度。

請(qǐng)注意，如果您的產(chǎn)品僅查看溫度變化，則不需要此過程。例如，如果您只是希望在溫度升高或下降時(shí)觸發(fā)另一個(gè)操作。在這種情況下，任何抵消項(xiàng)都會(huì)退出。

另請(qǐng)注意，如果外部溫度傳感器未浸入 TEXT 中，則可以使用類似的程序。

審核編輯：郭婷