數(shù)字模擬混合信號(hào)溫度傳感芯片的工作原理基于半導(dǎo)體PN結(jié)溫度特性與帶隙電壓的物理關(guān)系，通過(guò)CMOS工藝實(shí)現(xiàn)高精度溫度測(cè)量。

核心測(cè)溫原理：芯片內(nèi)部采用PN結(jié)溫度特性與帶隙電壓的線性關(guān)系，通過(guò)小信號(hào)放大電路將溫度變化轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。

信號(hào)處理與校準(zhǔn)：

模擬信號(hào)處理?：輸出的模擬信號(hào)經(jīng)放大后，通過(guò)ADC轉(zhuǎn)換為16位數(shù)字值，分辨率達(dá)0.004℃。

數(shù)字校準(zhǔn)補(bǔ)償?：芯片出廠前通過(guò)100%測(cè)試校準(zhǔn)，內(nèi)置溫度誤差補(bǔ)償機(jī)制，無(wú)需額外校準(zhǔn)。

適用于工業(yè)設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)、人體體溫測(cè)量、醫(yī)療儀器等領(lǐng)域，其超寬工作范圍（-70℃至+150℃）和低功耗（待機(jī)電流0.1μA）特性使其在分布式傳感中具有優(yōu)勢(shì)。

數(shù)字溫度傳感芯片 - T117

工采電子代理T117是數(shù)字模擬混合信號(hào)溫度傳感芯片，較高測(cè)溫精度±0.1℃，用戶無(wú)需進(jìn)行校準(zhǔn)。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(guò)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°C，具有-103°C到+153°C的超寬工作范圍。芯片在出廠前經(jīng)過(guò)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I2C通信接口、測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)內(nèi)存訪問(wèn)、功能配置等均可通過(guò)數(shù)字協(xié)議指令實(shí)現(xiàn)。I2C接口適合高速率的板級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景，較高接口速度可達(dá)2MHz。

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)警指示管腳，便于用戶擴(kuò)展硬件報(bào)警應(yīng)用。

系統(tǒng)框圖：

系統(tǒng)框圖

溫度傳感器的原理框圖見(jiàn)上圖。暫存器包含了兩個(gè)字節(jié)的溫度寄存器，存儲(chǔ)來(lái)自于傳感器的數(shù)字輸出。另外，暫存器和擴(kuò)展暫存器提供了報(bào)警觸發(fā)閾值寄存器。配置寄存器允許用戶設(shè)定溫度轉(zhuǎn)換重復(fù)性和連續(xù)測(cè)量頻率。狀態(tài)寄存器可以查詢報(bào)警狀態(tài)。數(shù)據(jù)可存入非易失性單元，芯片掉電時(shí)數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。

數(shù)字溫度傳感芯片 - T117的特性：
較高測(cè)溫精度：±0.1℃/±0.5℃

測(cè)溫范圍：-103°C~+153°C

低功耗：典型待機(jī)電流 0.01μA，測(cè)溫峰值電流0.36mA，測(cè)溫平均電流 2μA（AVG=8，1 次測(cè)量/s）

寬工作電壓范圍：1.8V~5.5V

感溫分辨率：16位輸出0.004°C

溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間可配置：15.3ms/8.5ms/5.2ms/2.2ms

可配置單次/周期測(cè)量

用戶可設(shè)置溫度報(bào)警

較大112bit額外E2PROM空間用于存放用戶信息

標(biāo)準(zhǔn)I2C接口, 可同時(shí)兼容數(shù)字單總線接口

加熱芯片自診斷功能

數(shù)字溫度傳感芯片- T117系列廣泛應(yīng)用在智能穿戴、空調(diào)、溫室大棚、電子體溫計(jì)、動(dòng)物體溫檢測(cè)、醫(yī)療電子、冷鏈物流、倉(cāng)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 黃宇