集成電路溫度傳感器的優(yōu)勢及廣泛應(yīng)用
溫度傳感器比熱敏電阻器具有的優(yōu)勢
溫度傳感元件幾乎是無處不在。從空調(diào)系統(tǒng)、冰箱、電飯煲、電風(fēng)扇等家電產(chǎn)品直至PC機(jī)、服務(wù)器、計算機(jī)外設(shè)、移動電話手機(jī)等,都需要具有溫度傳感功能的器件。
雖然長期以來熱敏電阻器是最常用的元件,目前在一些工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域仍然起重要的作用;但是,集成電路溫度傳感器比起熱敏電阻器有著明顯的優(yōu)點,包括準(zhǔn)確度更高,體積更小,功耗更低,更加適合在集成電路系統(tǒng)中應(yīng)用。
溫度傳感器集成電路的電壓輸出與溫度成正比,在相當(dāng)寬的溫度范圍內(nèi),都具有很高的準(zhǔn)確度。反之,熱敏電阻器的電壓輸出與溫度不具有線性關(guān)系,需通過查表或外加線性化電路,才能得到準(zhǔn)確的溫度。而且,熱敏電阻器在高溫區(qū)段電壓變化率較小,不易分辨,造成溫度測量的誤差較大。這是熱敏電阻器的最大缺點。相比之下,集成電路溫度傳感器因其電壓輸出與溫度成線性關(guān)系,無論在高溫或低溫范圍內(nèi),準(zhǔn)確度都是一樣的。
其次,熱敏電阻器產(chǎn)品在不同的批次間存在差異,電子響應(yīng)性能不一致。因而,使用前都需要進(jìn)行調(diào)校,在大量生產(chǎn)時增加成本和時間。
集成電路溫度傳感器的輸出阻抗較低,功耗也較低;熱敏電阻器通過消耗電流感受溫度,功耗較高。而且,長時間感受溫度使熱敏電阻器本身的溫度也升高,測量溫度的準(zhǔn)確性降低。
從成本上分析,盡量單個熱敏電阻器的價格低,但它必須配合相關(guān)元件才能達(dá)到集成電路溫度傳感器的準(zhǔn)確度。從整體上說,熱敏電阻器所需的成本反而更高。
采用集成電路溫度傳感器需要較少的芯片支持,占用印刷電路板的空間小。而且,系統(tǒng)設(shè)計可以簡化,節(jié)省設(shè)計時間。
國家半導(dǎo)體公司溫度傳感器芯片開發(fā)概況
美國國家半導(dǎo)體公司的溫度傳感器芯片發(fā)展有四大方向：模擬輸出（應(yīng)用于蜂窩電話、硬盤機(jī)、空調(diào)等）,數(shù)字（應(yīng)用于硬盤機(jī)、空調(diào)、醫(yī)療設(shè)備、計算機(jī)等）,遠(yuǎn)程二極管（應(yīng)用于計算機(jī)/服務(wù)器類產(chǎn)品）和系統(tǒng)監(jiān)視器（應(yīng)用于計算機(jī)/服務(wù)類產(chǎn)品）。
一、模擬輸出溫度傳感器芯片
LM20模擬輸出溫度傳感器適用于蜂窩式移動電話中。由于這類電話（尤其是新一代推出的）對溫度都非常敏感,過高或過低溫度保護(hù)功能便顯得非常重要。LM20在溫度為25℃時,準(zhǔn)確度可達(dá)+/-1.5℃或+/-4℃。它封裝小巧,而且價格合理。
二、數(shù)字溫度傳感器芯片
LM92是一種高精確度的雙線接口溫度傳感器芯片。該款芯片最適用于各種高精確度的應(yīng)用方案,其中包括冷暖空氣調(diào)節(jié)、通風(fēng)系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、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,采用模擬溫度傳感器芯片或熱敏電阻器。但由于這兩類解決方案需要加設(shè)線
