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

發(fā)布時間:2023-12-15 09:39    發(fā)布者:liao775a
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量儀表的核心部分,品種繁多。按測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。
一般鉑系電阻溫度傳感器,如Pt100Pt1000,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級相當(dāng)于國內(nèi)二等鉑電阻,精度+/-0.3,A級相當(dāng)于國內(nèi)一等鉑電阻,精度+/-0.15℃,還有更高一個級別是AA級,也就是1/3B級,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,精度是+/-0.06(有些是1/6B,精度是+/-0.05),更高的校驗用高精度溫度傳感器,如1/10B級,精度是+/-0.03℃。現(xiàn)在還有部分歐洲實驗室能標(biāo)定極精高精度的鉑電阻溫度傳感器,如1/30B級,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用極昂貴,所以高精度溫度傳感器只在必要的場合使用,不可一味要求過高,超過實際使用要求。
溫度傳感芯片溫度計通過傳導(dǎo)或?qū)α鬟_到熱平衡,從而使溫度計的示值能直接表示被測對象的溫度。一般測量精度較高。在一定的測溫范圍內(nèi),溫度計也可測量物體內(nèi)部的溫度分布。但對于運動體、小目標(biāo)或熱容量很小的對象則會產(chǎn)生較大的測量誤差,常用的溫度計有雙金屬溫度計、玻璃液體溫度計、壓力式溫度計、電阻溫度計、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。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,測量120K以下溫度的低溫溫度計得到了發(fā)展,如低溫氣體溫度計、蒸汽壓溫度計、聲學(xué)溫度計、順磁鹽溫度計、量子溫度計、低溫?zé)犭娮韬偷蜏販夭铍娕嫉取5蜏販囟扔嬕蟾袦卦w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的一種感溫元件,可用于測量1.6~300K范圍內(nèi)的溫度。
數(shù)字高精度溫度傳感芯片 - MTS01MTS01ZMTS01W 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)過小信號放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)字校準(zhǔn)補償后,數(shù)字總線輸出,具有精度高、一致性好、測溫快、功耗低、可編程配置靈活、壽命長等優(yōu)點。
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%的測試校準(zhǔn),根據(jù)溫度誤差特性進行校準(zhǔn)系數(shù)的擬合,芯片內(nèi)部自動進行補償計算。芯片支持?jǐn)?shù)字單總線和I2C 雙通信接口:單總線適合長線纜、多節(jié)點的分布式傳感應(yīng)用場景,可支持100個節(jié)點100 500 米長的測溫節(jié)點串聯(lián)組網(wǎng)。
芯片具有64ID序列號,芯片的ID搜索、測溫數(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)議指令實現(xiàn),上位機微處理器只需要一個GPIO端口便可進行讀寫訪問;I²C接口適合高速率的板級應(yīng)用場景,接口速度可達400kHz
芯片內(nèi)置非易失性E2PROM存儲單元,用于保存芯片ID號、高低溫報警閾值、溫度校準(zhǔn)修正值以及用戶自定義信息,如傳感器節(jié)點編號、位置信息等。芯片另有ALERT報警指示引腳,便于用戶擴展硬件報警應(yīng)用。
溫度傳感芯片 - MTS01特性:
1測溫精度:
-±0.1℃(+28°C +43°C
-±0.1℃(+0°C +50℃)
-±0.1℃(+20°C +70℃)
2測溫范圍:-70°C ~ +150°C
3低功耗:典型待機電流0.1μA@3.3V,測溫峰值電流0.45mA@3.3V,測溫平均電流5.2μA@3.3V1s 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)換時間可配置:10.5ms/5.5ms/4ms
7可配制單次/周期測量
8用戶可設(shè)置溫度報警
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、動物體溫檢測、醫(yī)療電子、冷鏈物流、熱表氣表水表等多領(lǐng)域,歡迎致電聯(lián)系133 9280 5792(微信同號)

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