詳解高精度數(shù)字模擬混合信號(hào)溫度傳感芯片的工作原理及應(yīng)用

高精度溫度傳感芯片是利用物質(zhì)各種物理性質(zhì)隨溫度變化的規(guī)律把溫度轉(zhuǎn)換為電量的傳感芯片。這些呈現(xiàn)規(guī)律性變化的物理性質(zhì)主要有體。溫度傳感芯片是溫度測(cè)量?jī)x表的核心部分，品種繁多。按測(cè)量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類，按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。

高精度數(shù)字模擬混合信號(hào)溫度傳感芯片

一般鉑系電阻溫度傳感器，如Pt100，Pt1000,是精度較高的溫度傳感器，按中國標(biāo)，分為二等鉑電阻，精度+/-0.3℃，一等鉑電阻，精度+/-0.15℃。按國際IEC標(biāo)準(zhǔn)，B級(jí)相當(dāng)于國內(nèi)二等鉑電阻，精度+/-0.3℃,A級(jí)相當(dāng)于國內(nèi)一等鉑電阻，精度+/-0.15℃，還有更高一個(gè)級(jí)別是AA級(jí)，也就是1/3B級(jí)，精度是+/-0.1℃,還有一些國際廠商，能生產(chǎn)非標(biāo)的高精度鉑電阻溫度傳感器，如1/5B級(jí)，精度是+/-0.06℃(有些是1/6B，精度是+/-0.05℃)，更高的校驗(yàn)用高精度溫度傳感器，如1/10B級(jí)，精度是+/-0.03℃。現(xiàn)在還有部分歐洲實(shí)驗(yàn)室能標(biāo)定極精高精度的鉑電阻溫度傳感器，如1/30B級(jí)，精度是+/-0.01℃，這些超高精度溫度傳感器，精度極高，但傳感器及其處理電路費(fèi)用極昂貴，所以高精度溫度傳感器只在必要的場(chǎng)合使用，不可一味要求過高，超過實(shí)際使用要求。

溫度傳感芯片溫度計(jì)通過傳導(dǎo)或?qū)α鬟_(dá)到熱平衡，從而使溫度計(jì)的示值能直接表示被測(cè)對(duì)象的溫度。一般測(cè)量精度較高。在一定的測(cè)溫范圍內(nèi)，溫度計(jì)也可測(cè)量物體內(nèi)部的溫度分布。但對(duì)于運(yùn)動(dòng)體、小目標(biāo)或熱容量很小的對(duì)象則會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差，常用的溫度計(jì)有雙金屬溫度計(jì)、玻璃液體溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、熱敏電阻和溫差電偶等。

廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等部門。在日常生活中人們也常常使用這些溫度計(jì)。隨著低溫技術(shù)在國防工程、空間技術(shù)、冶金、電子、食品、醫(yī)藥和石油化工等部門的廣泛應(yīng)用和超導(dǎo)技術(shù)的研究，測(cè)量120K以下溫度的低溫溫度計(jì)得到了發(fā)展，如低溫氣體溫度計(jì)、蒸汽壓溫度計(jì)、聲學(xué)溫度計(jì)、順磁鹽溫度計(jì)、量子溫度計(jì)、低溫?zé)犭娮韬偷蜏販夭铍娕嫉?。低溫溫度?jì)要求感溫元件體積小、準(zhǔn)確度高、復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性好。利用多孔高硅氧玻璃滲碳燒結(jié)而成的滲碳玻璃熱電阻就是低溫溫度計(jì)的一種感溫元件，可用于測(cè)量1.6~300K范圍內(nèi)的溫度。

溫度傳感芯片 - MTS01

數(shù)字高精度溫度傳感芯片 - MTS01、MTS01Z、MTS01W 是工采網(wǎng)代理的國產(chǎn)品牌MYSENTECH推出的高精度數(shù)字模擬混合信號(hào)溫度傳感芯片。

溫度芯片感溫原理基于CMOS半導(dǎo)體PN節(jié)溫度與帶隙電壓的特性關(guān)系，經(jīng)過小信號(hào)放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)字校準(zhǔn)補(bǔ)償后，數(shù)字總線輸出，具有精度高、一致性好、測(cè)溫快、功耗低、可編程配置靈活、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

溫度芯片內(nèi)置16-bit ADC，分辨率0.004℃，具有-70℃到+150℃的超寬工作范圍。芯片在出廠前經(jīng)過100%的測(cè)試校準(zhǔn)，根據(jù)溫度誤差特性進(jìn)行校準(zhǔn)系數(shù)的擬合，芯片內(nèi)部自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)算。芯片支持?jǐn)?shù)字單總線和I2C 雙通信接口：?jiǎn)慰偩€適合長(zhǎng)線纜、多節(jié)點(diǎn)的分布式傳感應(yīng)用場(chǎng)景，可支持100個(gè)節(jié)點(diǎn)100 至500 米長(zhǎng)的測(cè)溫節(jié)點(diǎn)串聯(lián)組網(wǎng)。

芯片具有64位ID序列號(hào)，芯片的ID搜索、測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)內(nèi)存訪問、功能配置等均可通過數(shù)字單總線協(xié)議指令實(shí)現(xiàn)，上位機(jī)微處理器只需要一個(gè)GPIO端口便可進(jìn)行讀寫訪問;I2C接口適合高速率的板級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景，接口速度可達(dá)400kHz。

芯片內(nèi)置非易失性E2PROM存儲(chǔ)單元，用于保存芯片ID號(hào)、高低溫報(bào)警閾值、溫度校準(zhǔn)修正值以及用戶自定義信息，如傳感器節(jié)點(diǎn)編號(hào)、位置信息等。芯片另有ALERT報(bào)警指示引腳，便于用戶擴(kuò)展硬件報(bào)警應(yīng)用。

溫度傳感芯片 - MTS01的特性：

1、測(cè)溫精度：

-±0.1℃(+28°C 到+43°C)

-或±0.1℃(+0°C 到+50℃)

-或±0.1℃(+20°C 到+70℃)

2、測(cè)溫范圍：-70°C ~ +150°C

3、低功耗：典型待機(jī)電流0.1μA@3.3V，測(cè)溫峰值電流0.45mA@3.3V，測(cè)溫平均電流5.2μA(@3.3V，1s 周期)

4、寬工作電壓范圍：1.8V-5.5V

5、感溫分辨率：16 位輸出，高分辨率0.004°C

6、溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間可配置：10.5ms/5.5ms/4ms

7、可配制單次/周期測(cè)量

8、用戶可設(shè)置溫度報(bào)警

9、標(biāo)準(zhǔn)單總線接口& I2C 接口

數(shù)字高精度溫度傳感芯片 - MTS01廣泛應(yīng)用在智能穿戴、空調(diào)、電子體溫計(jì)、動(dòng)物體溫檢測(cè)、醫(yī)療電子、冷鏈物流、倉儲(chǔ)、熱表氣表水表等多領(lǐng)域，歡迎登錄工采網(wǎng)咨詢。

審核編輯：湯梓紅