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图尔克温度传感器的应用介绍以及温度测量

来源: 2019-5-23 9:09:18      点击:

图尔克温度传感器的应用介绍以及温度测量


温度监测在广泛的应用中起着重要作用。对于电子系统,高于或低于规范的温度会影响电路和系统的标称性能。除了这些传统的热管理应用之外,温度测量还从意外的系统监控功能演变为物联网(IoT)等应用的核心功能。

这里,无线图尔克温度传感器依靠能量收集技术来为传感器数据测量和无线传输提供动力。对于这些低功耗设计,

对于一般的温度测量应用,工程师可以从各种图尔克温度传感器中选择,包括热电偶、RTD、热敏电阻和IC传感器。热电偶通常用于高温传感;RTD适用于低温范围;热敏电阻是精确检测狭窄温度范围的首选传感器。

每种类型都能为大多数应用提供足够的精确测量,但是工程师们面临着一系列的挑战,要产生可靠和准确的温度数据。

温度测量

对于设计者来说,有必要构建信号调节电路,以便为下游应用提供合适的数据。一般来说,信号调节电路需要在信号路径中包括放大器、滤波器、比较器、电压基准和adc。此外,根据传感器类型,设计者需要解决低温补偿,


提供电流或电压激发源,并管理线性化的查找表(图1)。

将温度测量功能添加到无线图尔克温度传感器的能量采集设计中如图1:采用传统的图尔克温度传感器设计,工程师需要满足激励和加载传感器的要求。构造了一个信号链,该信号链可以将非线性传感器的测量值转换为精确的温度数据(由Maxim Integration提供)。

尽管这些器件可以用于复杂的系统级温度监测操作,但工程师们可以找到更基本的图尔克温度传感器IC。这些器件是专为温度测量而设计的,并通过将片上图尔克温度传感器与集成信号调理电路相结合来简化设计。在简单的传感器应用中,

设计人员不需要解决信号调理和数据转换的关键细节。这些集成器件具有模拟或数字输出,包括在宽温度范围内产生精确线性输出所需的所有信号处理功能。这些器件通常降低传感器的总体功耗要求,

并且通常提供使用能量采集技术设计无线传感器所需的非常低的功耗模式。

多样的配置

工程师可以找到各种集成了不同区域的完整信号链的IC图尔克温度传感器(再次参见图1),以及提供额外功能的信号链。ADI的AD22100提供了一个完整的模拟信号链,无需额外的模拟电路进行微调、缓冲或线性化。对于这种类型的设备,

工程师必须提供单独的转换功能,通常依赖于带集成ADC的MCU。

AD22100提供与器件电源电压温度成比例的输出电压:当器件由+5.0V单电源供电时,输出电压在-50°C时为0.25V,在+150℃时为+4.75V。使用比率传感器简化了ADC的使用,

因为相同的电源可用作ADC的参考,而无需单独的、昂贵的精密电压基准


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