保護(hù)噪聲環(huán)境下的數(shù)字溫度傳感器

在噪聲環(huán)境中采用數(shù)字溫度感測(cè)方法是困難的。噪聲容易耦合到溫度感測(cè)電路中并可能導(dǎo)致大的溫度誤差。事實(shí)上，1個(gè)很強(qiáng)的噪聲環(huán)境可能完全淹沒(méi)溫度測(cè)量，使任何結(jié)果都無(wú)用。
而更糟的是，對(duì)于這種應(yīng)用直到現(xiàn)在為止在數(shù)字傳感器的前端增加1個(gè)滿足要求的濾波器已是不可能的。這是因?yàn)榕c濾波器有關(guān)的電容和電阻干擾所用的測(cè)量技術(shù)，導(dǎo)致偏移，引起溫度結(jié)果的誤差。嵌入在最新數(shù)字傳感器中的串聯(lián)電阻補(bǔ)償技術(shù)意味著已不再是這種情況。
例如，在ADT7461的D+和D-輸入之間增加1個(gè)簡(jiǎn)單的R-C-R濾波器可降低或消除溫度測(cè)量中的噪聲影響（見(jiàn)圖1）。遠(yuǎn)程傳感器是1個(gè)連接成二極管的標(biāo)準(zhǔn)PNP晶體管。其發(fā)射極連接到ADT7461的D+引腳，而基極和集電極連接到D-輸入。濾波器由100Ω的兩個(gè)電阻器和1個(gè)1nF電容器組成。
置濾波器盡可能的靠近D+和D-輸入。此濾波器具有1.6MHz截止頻率。沒(méi)有濾波器時(shí)，溫度測(cè)量誤差可能達(dá)80℃或更大。有了濾波器使誤差降到1℃以下是可能的，這種電路配置應(yīng)用于噪聲環(huán)境是理想的。
根據(jù)所需要的截止頻率可用另外的電阻和電容值來(lái)構(gòu)建濾波器。最大電容值限制為2.2nF，因?yàn)槿魏屋^高值的電容會(huì)影響溫度測(cè)量。同樣，對(duì)于D+和D-通路總電阻值限制在3KΩ。
通常，在遠(yuǎn)程傳感器和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字溫度傳感器之間通路上的任何電阻都會(huì)影響溫度測(cè)量的精度。一般，與傳感器串聯(lián)的雜散電阻每歐姆所測(cè)量的溫度值有0.5℃偏移。
然而，ADT7461自動(dòng)消除高達(dá)3KΩ串聯(lián)電阻的影響。這種特性允許把濾波器放置在ADT7461和遠(yuǎn)程傳感器之間。圖1中的濾波器示出對(duì)外部傳感器在D+和D-通路為100Ω電阻。用戶不需要定標(biāo)。另外，與印刷電路板跡線或其他連接器有關(guān)的任何電阻也將消除，這允許把遠(yuǎn)程溫度傳感器放置在遠(yuǎn)離ADT7461一定距離的地方。
圖2示出在強(qiáng)噪聲環(huán)境中濾波器是如何有效。該實(shí)例中的噪聲是100MV方波，從同相位加到D+和D-通路。不放置濾波器時(shí)，ADT7461溫度測(cè)量誤差高達(dá)50℃。系統(tǒng)中這種噪聲電平無(wú)濾波器時(shí)采用溫度監(jiān)控IC是不可能的?？坎捎脼V波器，可使誤差降到小于1℃，低于器件所標(biāo)是的