欧宝体育娱乐平台:精准的硅芯片温度检测——涌现丈量精度为±01°C

　　电子行业对精度的条件越来越高，温度检测也不各异。目前市道上有很多温度检测办理计划，每一种都有其优弊端。硅芯片温度传感器，线性度相对较高，况且精度远超其他办理计划。然则，硅芯片温度检测范畴的最新开展意味着，应用硅芯片办理计划将能够告终高区别率和高精度。

　　那时恰是2020年3月，英国即将进入封闭状况。环球都正在囤积食品，以防超市合门，而来日坊镳充满不确定。就正在这种工夫，Bramble家的冰箱罢工了。满脑子都回响着Kenny Rogers单曲“露西尔”中的歌词“你怎样拣选正在如此一个期间分开我”，咱们首先正在网上探求新的代替品。

　　几天后，新冰箱送来了，前面板上稀有字温度显示，全部相符Bramble太太的需求。倡导的修设温度为-18℃，一个幼时后，冰箱到达了所需的温度，能够首先存放食品了。我有点疑忌温度读数的精确性，但只消可能冷冻食品，我对此也不太正在意。但题目是：我是一名工程师，有一颗热衷搜求的心，正在连绵几天面临新冰箱毫无改观的数字读数后，我溃逃了。我务必测试一下这件新电器的精度。

　　工业行使中应用的温度传感器品种繁多，各有其优弊端。鉴于有很多文本周详先容了各类温度传感器的操作，我不再赘述，只是供给少许总结。

　　热电偶供给了一种低本钱、中等精度的高温衡量计划。正如Thomas Seebeck正在1821年浮现的那样，它们基于两个结点之间出现的电压，每个结点都由差其余金属组成，安放于差别温度境况下。关于K型热电偶（由镍铬合金和镍铝金合金造成）来说，它输出约41 μV/°C的电压，可用于衡量进步1000°C的温度。然则，塞贝克效应依赖于两个结点之间的温度差，所以，正在热端衡量合连温度时，冷端务必接续衡量已知的温度。嗤笑的是，正在冷端需求另一个温度传感器来衡量温度，ADI公司AD8494如此的器件正好可能全部办理这个题目。热电偶自己的体积很幼，因此热质很低，可能速捷反响温度改观。

　　行业平常应用电阻温度检测器(RTD)来衡量中温(500°C)。这些器件由一种电阻会随温度的改观呈正改观的金属元素构成，最常见的是铂(Pt)。毕竟上，PT100传感器是行业中应用最平常的RTD，因应用质料铂造成，且正在0°C时电阻为100 Ω而得名。固然这些器件无法衡量热电偶那样的高温，但它们拥有高线性度，且反复性较好。PT100需求切确的驱动电流，从而正在传感器上出现一个与温度成比例的精确的压降。PT100结合线的电阻导致传感器的电阻衡量产生差错，因此开尔文结合是最规范的传感器应用手法，所以产生3线线传感器。

　　假若需求低本钱的办理计划，且温度范畴较低，那么应用热敏电阻一般就足够了。这些器件线性化水准很低，拥有斯坦哈特哈特方程的特色，电阻随温度升高而减幼。热敏电阻的益处是，电阻会正在幼幅温度改观下闪现大幅改观，因此，即使它拥有非线性，但照旧能够到达很高的精度。热敏电阻还供给速捷的热反响。单个热敏电阻的非线性是昭彰界说的，因此能够应用LTC2986这类的组件来实行校准。

　　为了测试这个新家电的精确性，最终我拣选应用硅芯片温度传感器。它们得手即用，无需冷端温度积蓄或线性化，能够供给模仿和数字输出，且预先经历校准。然则，直到迩来，它们都只可供给中等精确性。固然足以指示电子修造的强壮状况，但它们平昔不足精准，无法衡量（比如）体温，体温衡量一般需求到达±0.1°C的精度（依照ASTM E1112规范）。然则ADI公司迩来公布的ADT7422和ADT7320硅芯片温度传感器转移了这一情形，它们的衡量区别率别离为±0.1℃和±0.2℃。

　　个中Ic为集电极电流，Is为晶体管的反向饱和电流，q为电子上的电荷（1.602 × 10–19库仑），k为玻尔兹曼常数(1.38 × 10–23)，T为绝对温度。

　　方程1中集电极电流的表达式也实用于二极管中的电流，那么为什么每个行使电途都应用晶体管而不是二极管呢？毕竟上，二极管中的电流还包罗电子通过pn结的耗尽区与空穴从头维系所出现的复合电流，这证据二极管电流与Vbe和温度拥有非线性相干。这种电流也产生正在双极晶体管中，但流入晶体管的基极，不会产生正在集电极电流中，所以非线性水准要低得多。

　　与Ic比拟，Is很幼，因此咱们能够渺视方程2中的1项。咱们现正在能够看。