IC類溫度傳感器的簡化設(shè)計

有兩種好的方法監(jiān)控硬盤驅(qū)動器的溫度，依靠電動機的初始速度和環(huán)境溫度。在驅(qū)動器中的讀數(shù)錯誤加大了溫度的錯誤范圍。硬盤的MTBF一般通過溫度的控制而改進。通過測量系統(tǒng)內(nèi)的溫度，你能控制馬達速度以優(yōu)化系統(tǒng)的可靠性。驅(qū)動裝置可被關(guān)閉。在要求可靠性高的系統(tǒng)中，為了管理系統(tǒng)產(chǎn)生警報可以指示溫度域值或數(shù)據(jù)可能丟失的情況。

模擬脈沖傳感器

“模擬脈沖”傳感器一般適宜于較簡單的測量應(yīng)用。這些ICs能產(chǎn)生一個從測量溫度轉(zhuǎn)換而來得邏輯輸出到微處理器。而數(shù)字I/O傳感器具有雙向傳輸?shù)墓δ埽@是它們之間的主要區(qū)別。

在一個模擬脈沖傳感器最簡單的實例中，當(dāng)一個特殊的溫度越限時，邏輯輸出脈沖觸發(fā)。當(dāng)溫度升高到規(guī)定的限值或降到規(guī)定的限值時，這些裝置的部分被觸發(fā)。這種傳感器允許其它部分固定域值時，其溫度域值能隨著阻值調(diào)整。

顯示在圖6的應(yīng)用裝置中采用了一個特殊的內(nèi)部溫度域值。對于這種裝置三個電路顯示了一個共同用處：報警、設(shè)備關(guān)閉或風(fēng)扇轉(zhuǎn)動。

當(dāng)一個實際的溫度讀數(shù)需要時，可采用一個微處理器，以及傳輸單一信號的傳感器。用微處理器內(nèi)部的計數(shù)器計量時間，則來自這種溫度傳感器的信號就能被很容易地轉(zhuǎn)換成測量溫度。圖7中的傳感器輸出一個方波，它的頻率與周圍溫度(絕對溫度)成比例。圖8中的裝置是類似的，但方波的周期與周圍的溫度(絕對溫度)成比例。

圖9為一個實際中的應(yīng)用情況，允許八個溫度傳感器連在同一個總線上。當(dāng)微處理器的I/O口同時選通總線上的傳感器時，就開始從這些溫度傳感器讀取溫度的過程。為了從每一個傳感器中接受數(shù)據(jù)微處理器快速的調(diào)配接口以滿足輸入條件。在傳感器選通后，微處理器即對讀入的數(shù)據(jù)進行譯碼。每一個傳感器都在特別范圍的時間內(nèi)選通脈沖到來時譯碼。通過分配給每一個傳感器傳數(shù)的時間范圍，就可以避免譯碼沖突。

這種方法達到的精度驚奇的高：在室溫下是0.80C,正好匹配于IC用方波頻率形式傳輸?shù)臏囟葦?shù)據(jù)譯碼。同樣的情況在方波的周期中也適用。

該器件在導(dǎo)線受限制的應(yīng)用場所效果是非常明顯得。例如，當(dāng)溫度傳感器應(yīng)與微處理器絕緣時，因為僅需要一個光耦，故造價可做的很小。在自動化和HVAC應(yīng)用中，這些傳感器也特別適用，因為距離的緣故，使得它們所用的銅量少。

展望溫度傳感器的發(fā)展

IC傳感器能提供各種功能界面的組合。因為這些裝置在不斷的改進，系統(tǒng)設(shè)置人員將看到更多的應(yīng)用效果-新的特點以及傳感器在系統(tǒng)中顯示的特殊界面的新方法。最終，芯片的設(shè)計水平會達到在一塊芯片上集成更多的電子元件后就可確保溫度傳感器能含有更多的新功能和更為特別的界面。