溫度檢測(cè)設(shè)計(jì)就選模擬溫度傳感器,為啥?
發(fā)布時(shí)間:2014-12-08 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】雖然大多數(shù)電子應(yīng)用的是NTC電熱調(diào)節(jié)器和模擬溫度傳感器這兩款常用溫度檢測(cè)技術(shù),但是小編認(rèn)為還是要摒棄NTC電熱調(diào)節(jié)器,推廣使用模擬溫度傳感器,到底是為什么呢?請(qǐng)看下文。
NTC電熱調(diào)節(jié)器和模擬溫度傳感器是用于大多數(shù)電子應(yīng)用的兩款常用溫度檢測(cè)解決方案。決定哪種技術(shù)最為適合于您的應(yīng)用是一項(xiàng)艱難的任務(wù)。不過(guò),我會(huì)告訴您一些應(yīng)該拋棄NTC電熱調(diào)節(jié)器而要使用模擬溫度傳感器的原因。
圖1顯示了輸出電壓與溫度的比較情況。請(qǐng)注意,NTC電熱調(diào)節(jié)器要求使用一個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò),以幫助線性化其輸出。這是因?yàn)椋鼈兊碾娮鑦s溫度特性呈指數(shù)變化。與NTC電熱調(diào)節(jié)器不同,模擬溫度傳感器不要求使用任何額外元件,因?yàn)樗鼈儞碛刑摂M線性輸出電壓。例如,在-50°C到150°C的器件完全工作溫度范圍,德州儀器的LMT87模擬溫度傳感器為整個(gè)器件提供虛擬線性輸出電壓。
從圖1所示3條NTC電熱調(diào)節(jié)器曲線可以看出,您可以通過(guò)改變偏置電阻器的值來(lái)調(diào)節(jié)曲線線性部分的位置。注意,這是一個(gè)有限范圍,并且該曲線在低溫和高溫下開(kāi)始飽和。當(dāng)連接某個(gè)ADC時(shí),如果該ADC的分辨率沒(méi)有高到足以檢測(cè)每攝氏度輸出電壓的變化,則這種飽和會(huì)引起溫度誤差。因此,在完整工作溫度范圍,NTC電熱調(diào)節(jié)器的精度往往會(huì)更低,通常會(huì)需要使用更高分辨率的ADC。
圖1 輸出電壓(V)與溫度(°C)的關(guān)系
圖2顯示了電源電流與溫度的關(guān)系情況。LMT87典型值為5.4µA,最大值為9µA。NTC電熱調(diào)節(jié)器網(wǎng)絡(luò)往往會(huì)消耗更多的功率,因?yàn)樗鼈兊碾娫措娏饕獜?qiáng)得多,并且隨溫度變化較大。請(qǐng)注意,如果您增加偏置電阻器的電阻,NTC電熱調(diào)節(jié)器網(wǎng)絡(luò)的電源電流減少。但請(qǐng)記住,還要選擇偏置電阻器來(lái)確保預(yù)期溫度范圍內(nèi)的輸出電壓vs溫度曲線為線性。使用模擬溫度傳感器時(shí)則可不用進(jìn)行這種折中和平衡,因?yàn)樗鼈儞碛惺趾愣ǖ牡碗娫措娏骱吞摂M線性輸出電壓。NTC電熱調(diào)節(jié)器的另一個(gè)缺點(diǎn)是,工程師們必須考慮自熱效應(yīng),因?yàn)樗鼤?huì)引起其它誤差。
圖2 電源電流(µA)與溫度(°C)的關(guān)系
摒棄NTC電熱調(diào)節(jié)器,轉(zhuǎn)而使用TI的易用型模擬溫度傳感器,您可以避免遇到許多NTC電熱調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)問(wèn)題。
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