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溫度傳感器可以說是無所不在,空調(diào)系統(tǒng)、冰箱、電飯煲、電風(fēng)扇等家電產(chǎn)品以至手持式高速高效的計(jì)算機(jī)和電子設(shè)備,均需要提供溫度傳感功能。以計(jì)算機(jī)為例,當(dāng)中的中央處理器的運(yùn)行速度愈快,所耗散的熱量便愈多,為免計(jì)算機(jī)系統(tǒng)過熱而受損,有關(guān)系統(tǒng)必須加強(qiáng)溫度過高保護(hù)功能。另一方面,若系統(tǒng)進(jìn)行高速無線傳輸,便需因頻率的轉(zhuǎn)變而提供溫度補(bǔ)償。傳統(tǒng)的溫度傳感器方式均受制于其封裝體積、線性表現(xiàn)或準(zhǔn)確度,但現(xiàn)在的溫度傳感器芯片不但功率消耗低、準(zhǔn)確率高,而且比傳統(tǒng)的溫度傳感器有更好的線性表現(xiàn),最重要的一點(diǎn)是容易使用。
??? 集成電路溫度傳感器的電壓輸出是與溫度成線性比,兩者之間的關(guān)系可以用公司來表達(dá),故即使在較高的溫度范圍內(nèi),集成電路溫度傳感器也具有很高的準(zhǔn)精度:反之若采用熱敏電阻器,就需依靠查表或加設(shè)電路才得輸出電壓與溫度的關(guān)系。要使用查表就表示需要有一個(gè)額外的記憶硬件,而不論是查表或是外加電路,成本都會(huì)較高。
??? 此外,在溫度傳感器的系統(tǒng)上,高溫范圍是最重要的地方。熱敏電阻器的電壓輸出與溫度并非成線性比,在高溫上的電壓變化率比較小,不易分辨,但溫度變化的準(zhǔn)確度誤差卻較大。這就是熱敏電阻器的最大缺點(diǎn)。相比來說,集成電路溫度傳感器因其電壓輸出與溫度成線性比,所以無論在高或低的溫度范圍內(nèi),準(zhǔn)確度誤差都是一樣。
??? 熱敏電阻器是一個(gè)被動(dòng)元件,它的電子響應(yīng)很難維持穩(wěn)定,每一批熱敏電阻器也有不同的電子響應(yīng),故每一個(gè)使用熱敏電阻器的系統(tǒng),都在出廠前需要校正,這都需要花上較多的時(shí)間跟金錢。
??? 集成電路溫度傳感器的功率消耗較熱敏電阻器為低,因?yàn)閮烧咴诟杏X溫度的方法都不同,集成電路溫度傳感器可以用很低的電耗就可以感覺到溫度,但熱敏電阻器卻是電流消耗中感覺溫度,功率消耗自然就比較高。而且,當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間去感覺溫度時(shí),熱敏電阻器本身的溫度也會(huì)愈來愈高,它的溫度準(zhǔn)確性自然也大受影響。
??? 美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的溫度傳感器芯片發(fā)展有四大方向:模擬(應(yīng)用于無線類、硬盤機(jī)、空調(diào)等的產(chǎn)品),數(shù)字(應(yīng)用于硬盤機(jī)、空調(diào)、醫(yī)療設(shè)備、計(jì)算機(jī)類的產(chǎn)品)、遠(yuǎn)程二極管(應(yīng)用于計(jì)算機(jī)/系統(tǒng)服務(wù)器類的產(chǎn)品)、及系統(tǒng)監(jiān)視器(應(yīng)用于計(jì)算機(jī)/系統(tǒng)服務(wù)器類的產(chǎn)品)。
一、模擬輸出溫度傳感器芯片:LM20、LM26
LM20模擬輸出溫度傳感器是適用于蜂窩式移動(dòng)電話中。由于這類電話對(duì)溫度都非常敏感,過高或過低溫度保護(hù)功能便顯的非常重要。
LM26是一款高精度單輸出的低功率恒溫器芯片。由于這款芯片可以按照個(gè)別客戶要求而預(yù)先設(shè)定恒溫器的斷開點(diǎn),并且可以提供模擬溫度傳感器輸出。故此特別適用于溫度控制裝置,例如火警警報(bào)系統(tǒng)。
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二、數(shù)字溫度傳感器芯片:LM92
LM92是一種高精度的雙線接口溫度傳感器芯片,該款芯片最適合用于各種高精度的應(yīng)用方案,其中包括冷暖空氣調(diào)節(jié)、通風(fēng)系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)、汽車、基站以及多種其他應(yīng)用方案。有關(guān)應(yīng)用方案一般均需要在較小的溫度范圍內(nèi)達(dá)到較高的精確度。在LM92芯片還未正式推出之前只有模擬溫度傳感器芯片或熱電阻器芯片才可達(dá)到如此高的精確度。但由于這兩類解決方案需要加設(shè)線性化電路及另外需要調(diào)校,因此會(huì)令成本增加。此外,模擬解決方案必須進(jìn)行一些特別的測(cè)試,才可確保其精確度,但有關(guān)測(cè)試會(huì)對(duì)量產(chǎn)造成一定的影響。
三、遠(yuǎn)程二極管溫度傳感器芯片? LM83? LM88
LM83是一款遠(yuǎn)程二極管芯片的傳感器,他可測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)四個(gè)不同位置的溫度,其中三個(gè)屬于芯片之外三個(gè)不同位置的溫度,而第四個(gè)是芯片本身的內(nèi)部溫度。以往只有中央處理器的溫度需要接受檢測(cè),但以目前的系統(tǒng)來說,電池、圖形加速器及PCMCIA卡盒等配件的溫度亦同樣接受檢測(cè)。它可發(fā)出兩個(gè)可設(shè)定的溫度中斷輸出信號(hào),當(dāng)任何接受監(jiān)測(cè)的溫度超出設(shè)定的水平時(shí),便會(huì)觸發(fā)中斷信號(hào)的輸出。
LM88是一款雙遠(yuǎn)程二極管溫度傳感恒溫器芯片,同樣都是最適用評(píng)語筆記本型計(jì)算機(jī)、臺(tái)式機(jī)、工作站與服務(wù)器上,以及電池供電的便攜式系統(tǒng)等應(yīng)用方案。此外,LM88芯片也可用作個(gè)人計(jì)算機(jī)的四極散熱扇控制器,而且成本也很低。
LM83和LM88同樣具有卓越的噪音抗擾能力,可減低電源供應(yīng)帶來的噪音干擾,有助防止假斷開。
四、系統(tǒng)監(jiān)視器芯片 LM87
LM8是一款系統(tǒng)監(jiān)視傳感器芯片,除了與遠(yuǎn)程二極管傳感器芯片一樣能控制溫度之外,還對(duì)風(fēng)扇、電壓有監(jiān)控的作用。而且都是適用于筆記本型計(jì)算機(jī)、臺(tái)式機(jī)、服務(wù)器等電子儀器。LM87是內(nèi)置兩個(gè)LM84遠(yuǎn)程二極管的溫度傳感器,有兩個(gè)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速輸入口,跟八個(gè)電壓檢測(cè)輸入口,還有一個(gè)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的控制輸出。