數字溫度傳感器全解答

　　摘要：數字傳感器是*集成和*校準的溫度測量解決方案，在許多方面優于熱敏電阻和電阻溫度檢測器（RTD）等模擬型傳感器技術。本文為您做了詳細的介紹。
　　
　　1、為什么數字溫度傳感器優于其他技術？
　　
　　數字傳感器是*集成和*校準的溫度測量解決方案，在許多方面優于熱敏電阻和電阻溫度檢測器（RTD）等模擬型傳感器技術。
　　
　　1.1高性能
　　
　　高精度。傳感器規格中涉及的所有誤差均可到0.2°C（zui大值）。
　　
　　高穩定性、可重復性和可靠性。漂移和可重復性包含在傳感器規格中。
　　
　　快速熱響應。熱響應取決于傳感器使用方式。例如，將傳感器安裝在大PCB上會限制熱響應，因為PCB起了散熱作用。
　　
　　可追溯性。傳感器可追溯到國家標準，例如美國國家標準技術研究院（NIST）公布的標準。
　　
　　1.2低成本
　　
　　無需額外信號處理或額外元件。
　　
　　無需用戶校準。由于器件經過預先校準，在測量和數字化溫度值時涉及的所有誤差包含在傳感器精度規格內。相反，模擬式傳感元件的額定誤差（包括溫度漂移和噪聲），必須考慮至與傳感器一同使用的任何ADC、放大器、基準源、線路或其他元件規格內。因此校準成本可能很昂貴，許多情況下甚至超過傳感器元件本身的成本。
　　
　　1.3易于實施
　　
　　無需復雜校準。
　　
　　標準SPI（ADT7320）和I2C（ADT7420）數字接口。
　　
　　無自熱效應或引腳線路電阻顧慮。傳感器非常魯棒，無其他傳感器的濕氣侵入問題。
　　
　　1.4低功耗
　　
　　低軟件開銷；無線性化。
　　
　　無需額外元件。
　　
　　包括2μA關斷模式在內的多種低功耗模式。
　　
　　請注意，數字溫度傳感器通常不能替代熱電偶，因為熱電偶的溫度范圍要寬得多。不過數字溫度傳感器廣泛用于為熱電偶提供基準溫度，此技術稱為冷結補償。概括而言，數字溫度傳感器提供簡單、可靠且經濟的高性能溫度測量。
　　
　　2、溫度傳感器如何實現高精度？
　　
　　傳感器內核基于硅帶隙原理，與當今業界所有溫度檢測IC的原理相同。事實上，作為該技術的*，ADI早在1978年就推出了業界經典的AD590。基于開發AD590后積累的經驗，ADI進一步優化溫度內核，結合的精密Σ-Δ型ADC技術實現了*精度。除了優化設計外，ADI更開發出測試功能，使傳感器可在高精度規格下執行可靠測試。
　　
　　3、這些傳感器的響應時間是多少？
　　
　　熱響應是傳感器熱質量的函數，但與IC安裝對象的質量也有很大關系。例如，大PCB起大散熱器作用，會延緩熱響應。為獲得*熱響應，建議盡可能將傳感器安裝在小PCB上，例如具有*熱響應的柔性PCB。ADI利用ADT7320/ADT7420和柔性PCB實現了小于2秒的熱響應（包括所有信號處理）。其它詳細信息請查看應用筆記。
　　
　　4、這些傳感器是否需要校準？
　　
　　ADI已使用高精度測試解決方案對這些傳感器進行預先校準，器件無需用戶校準。由于器件經過預先校準，在測量和數字化溫度值時涉及的所有誤差包含在傳感器精度規格內。
　　
　　5、傳感器的可重復性和漂移性能如何？
　　
　　可重復性是在使用相同測量儀器測量器件時獲得一致結果的能力。對于ADT7320/ADT7420，可重復性通常為±0.015°C。
　　
　　漂移指示測量需要校準的頻率。漂移包括按照JEDEC標準JESD22-A108執行的焊接熱阻和壽命測試。ADT7320/ADT7420在整個工作壽命內的漂移通常為0.0073°C。
　　
　　6、如何使用傳感器測量點溫度？
　　
　　對于傳感器必須測量物體（例如金屬板）表面溫度的應用，建議將傳感器安裝于薄型柔性PCB上，并將傳感器熱膠連至待測物體。
　　
　　另外建議將不接觸待測物體的所有傳感器器件絕熱……
　　
　　7、布局*做法是什么？
　　
　　對于PCB溫度測量，請在ADT7320/ADT7420與熱源之間布置共用GND平面。確保GND引腳和焊盤都與熱源的GND平面相連。在PCB上，ADT7320/ADT7420與熱源應盡可能相互靠近。
　　
　　對于環境溫度測量，請使用散列GND平面。減少GND平面的面積來增加熱阻。ADT7320/ADT7420應盡可能地遠離熱源。為ADT7320/ADT7420提供單獨的GND平面，盡量減少與主GND平面的連接。使用窄的GND連接來增加熱阻。主熱源下面使用實心GND平面，并露出綠色阻焊膜。這樣可使主熱源散熱的熱阻zui低。