IC类温度传感器的简化设计

工控自动化 时间:2013-01-09来源:网络

有两种好的方法监控硬盘驱动器的温度,依靠电动机的初始速度和环境温度。在驱动器中的读数错误加大了温度的错误范围。硬盘的MTBF一般通过温度的控制而改进。通过测量系统内的温度,你能控制马达速度以优化系统的可靠性。驱动装置可被关闭。在要求可靠性高的系统中,为了管理系统产生警报可以指示温度域值或数据可能丢失的情况。

模拟脉冲传感器

“模拟脉冲”传感器一般适宜于较简单的测量应用。这些ICs能产生一个从测量温度转换而来得逻辑输出到微处理器。而数字I/O传感器具有双向传输的功能,这是它们之间的主要区别。

在一个模拟脉冲传感器最简单的实例中,当一个特殊的温度越限时,逻辑输出脉冲触发。当温度升高到规定的限值或降到规定的限值时,这些装置的部分被触发。这种传感器允许其它部分固定域值时,其温度域值能随着阻值调整。

显示在图6的应用装置中采用了一个特殊的内部温度域值。对于这种装置三个电路显示了一个共同用处:报警、设备关闭或风扇转动。

当一个实际的温度读数需要时,可采用一个微处理器,以及传输单一信号的传感器。用微处理器内部的计数器计量时间,则来自这种温度传感器的信号就能被很容易地转换成测量温度。图7中的传感器输出一个方波,它的频率与周围温度(绝对温度)成比例。图8中的装置是类似的,但方波的周期与周围的温度(绝对温度)成比例。

图9为一个实际中的应用情况,允许八个温度传感器连在同一个总线上。当微处理器的I/O口同时选通总线上的传感器时,就开始从这些温度传感器读取温度的过程。为了从每一个传感器中接受数据微处理器快速的调配接口以满足输入条件。在传感器选通后,微处理器即对读入的数据进行译码。每一个传感器都在特别范围的时间内选通脉冲到来时译码。通过分配给每一个传感器传数的时间范围,就可以避免译码冲突。

这种方法达到的精度惊奇的高:在室温下是0.80C,正好匹配于IC用方波频率形式传输的温度数据译码。同样的情况在方波的周期中也适用。

该器件在导线受限制的应用场所效果是非常明显得。例如,当温度传感器应与微处理器绝缘时,因为仅需要一个光耦,故造价可做的很小。在自动化和HVAC应用中,这些传感器也特别适用,因为距离的缘故,使得它们所用的铜量少。

展望温度传感器的发展

IC传感器能提供各种功能界面的组合。因为这些装置在不断的改进,系统设置人员将看到更多的应用效果-新的特点以及传感器在系统中显示的特殊界面的新方法。最终,芯片的设计水平会达到在一块芯片上集成更多的电子元件后就可确保温度传感器能含有更多的新功能和更为特别的界面。

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关键词: 设计 简化 传感器 温度 IC

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