|
現(xiàn)目前電子系統(tǒng)正朝著多功能、微型化及更好性能發(fā)展，然而系統(tǒng)散熱問題卻是在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中必須要解決的問題。系統(tǒng)過熱會(huì)損壞元件、降低性能或種種安全隱患。為了降低系統(tǒng)散熱而引發(fā)的問題，通常需要監(jiān)控兩個(gè)參數(shù)，那就是持續(xù)溫度測(cè)量和過熱警報(bào)。轉(zhuǎn)自中國(guó)傳感器交易網(wǎng)
用于進(jìn)行持續(xù)溫度測(cè)量和過熱警報(bào)指示的傳統(tǒng)分離元件電路在傳感器元件中使用熱敏電阻器(熱敏電阻)，通常采用負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻。隨著溫度的升高，NTC熱敏電阻的電阻值降低。
處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于采集溫度模擬電壓(VteMP)。當(dāng)溫度超出臨界值時(shí)，數(shù)字比較器的輸出端會(huì)驅(qū)動(dòng)處理器的輸入端進(jìn)行提示。
電壓分頻器直接衍生模擬溫度信號(hào)，作為熱敏電阻溫度模擬信號(hào)的電壓電平。RBIAS電阻器能夠設(shè)置電路增益，并使熱敏電阻保持在允許的功率內(nèi)工作，從而 最大限度地減小溫度導(dǎo)致的電阻誤差。過熱警報(bào)通過將熱敏電阻的輸出端與比較器的輸入端相連接而產(chǎn)生。參考電壓與比較器的另一輸入端相連，以設(shè)置比較器輸出 端被激活的電壓值(過熱電平)。通過采用磁滯反饋回路用于避免比較器在VTEMP等于VREF時(shí)來回快速開關(guān)。
但是分立熱敏電阻解決方案會(huì)存在許多設(shè)計(jì)問題。而LM57集成模擬溫度傳感器和溫度開關(guān)能夠解決這些設(shè)計(jì)問題，并提高系統(tǒng)的性能。
NTC電路的另一個(gè)誤差源是VTRIP的誤差。最大程度降低這一誤差的一種途徑是使用高精度參考端。但是，比較器的輸入端會(huì)收集到來自參考端的噪聲。比 較器的跳脫點(diǎn)會(huì)隨著噪聲產(chǎn)生的信號(hào)電平的變化而不同。LM57采用一種專利技術(shù)從而解決了這個(gè)問題。用戶可以通過選擇兩個(gè)電阻器RSENSE1和 RSENSE2的值設(shè)置VTRIP的值。LM57使用數(shù)模轉(zhuǎn)換器確定跳脫電壓范圍。只要感應(yīng)線路中電壓在指定范圍內(nèi)，跳脫溫度就不會(huì)產(chǎn)生變化。這表示 LM57感應(yīng)輸入不會(huì)受到輸入端適量噪聲的影響。這還意味著只要電阻器的容差在1%或更低，各電阻器的跳脫點(diǎn)就不會(huì)變化。
在傳感器測(cè)量中獲得最大的精確度需要注意量化噪聲誤差，這是由模擬信號(hào)向二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的誤差。模擬信號(hào)經(jīng)過數(shù)字化，得出的是一個(gè)接近實(shí)際測(cè)得模擬值 的數(shù)字值。數(shù)字測(cè)量的最小增量(LSB)是將模數(shù)轉(zhuǎn)換器參考電壓除以模數(shù)轉(zhuǎn)換器的可數(shù)代碼數(shù)得出的電壓。例如，使用2.56V參考電壓的8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn) 生的LSB值為2.56V ÷ 28 = 10mV。測(cè)得的模擬值和數(shù)字值之間的任何差值將稱為轉(zhuǎn)換中的誤差，這被稱為轉(zhuǎn)換噪聲或轉(zhuǎn)換誤差。例如，如果嘗試采集1.384V信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)數(shù)字化獲 得接近10mV的值，假設(shè)達(dá)到1.380V，則采樣值具有4mV的轉(zhuǎn)換噪聲值。
那么，此噪聲在溫度誤差中意味著什么？答案取決于傳感器輸出的增益。傳感器的增益幅度越大，就越少受到噪聲的影響——傳感器增益越高，量化噪聲產(chǎn)生的誤差越小。
由 于采取單一封裝，體積小，從而節(jié)省了板空間和生產(chǎn)成本，并提高了質(zhì)量。如果在分立解決方案中結(jié)合多個(gè)元件將占用更大板空間，因?yàn)楦髟g需要保持最小間 距。設(shè)計(jì)每增加一個(gè)新元件，在電路中放置該元件的成本就累加到產(chǎn)品成本中。每個(gè)附加元件都需要增加一個(gè)設(shè)備和兩個(gè)或更多連線，因此在設(shè)計(jì)中需要考慮更多的 問題。
|
