数字温度传感器全解答

1 为什么数字温度传感器优于其他技术？

数字传感器是完全集成和完全校准的温度测量解决方案，在许多方面优于热敏电阻和电阻温度检测器（RTD）等模拟型传感器技术。

1.1　高性能

高精度。传感器规格中涉及的所有误差均可精确到0.2°C（最大值）。

高稳定性、可重复性和可靠性。漂移和可重复性包含在传感器规格中。

快速热响应。热响应取决于传感器使用方式。例如，将传感器安装在大PCB上会限制热响应，因为PCB起了散热作用。

可追溯性。传感器可追溯到国家标准，例如美国国家标准技术研究院（NIST）公布的标准。

1.2 低成本

无需额外信号处理或额外元件。

无需用户校准。由于器件经过预先校准，在测量和数字化温度值时涉及的所有误差包含在传感器精度规格内。相反，模拟式传感元件的额定误差（包括温度漂移和噪声），必须考虑至与传感器一同使用的任何ADC、放大器、基准源、线路或其他元件规格内。因此校准成本可能很昂贵，许多情况下甚至超过传感器元件本身的成本。

1.3 易于实施

无需复杂校准。

标准SPI （ADT7320）和I2C （ADT7420）数字接口。

无自热效应或引脚线路电阻顾虑。传感器非常鲁棒，无其他传感器的湿气侵入问题。

1.4 低功耗

低软件开销；无线性化。

无需额外元件。

包括2 μA关断模式在内的多种低功耗模式。

请注意，数字温度传感器通常不能替代热电偶，因为热电偶的温度范围要宽得多。不过数字温度传感器广泛用于为热电偶提供基准温度，此技术称为冷结补偿。概括而言，数字温度传感器提供简单、可靠且经济的高性能温度测量。

2  温度传感器如何实现高精度？

最新传感器内核基于硅带隙原理，与当今业界所有温度检测IC的原理相同。事实上，作为该技术的开拓者，ADI早在1978年就推出了业界经典的AD590。基于开发AD590后积累的经验，ADI进一步优化温度内核，结合领先的精密Σ-Δ型ADC技术实现了极高精度。除了优化设计外，ADI更开发出测试功能，使传感器可在高精度规格下执行可靠测试。

3  这些传感器的响应时间是多少？

热响应是传感器热质量的函数，但与IC安装对象的质量也有很大关系。例如，大PCB起大散热器作用，会延缓热响应。为获得最佳热响应，建议尽可能将传感器安装在小PCB上，例如具有最佳热响应的柔性PCB。ADI利用ADT7320/ADT7420和柔性PCB实现了小于2秒的热响应（包括所有信号处理）。其它详细信息请查看应用笔记。

4  这些传感器是否需要校准？

ADI已使用高精度测试解决方案对这些传感器进行预先校准，器件无需用户校准。由于器件经过预先校准，在测量和数字化温度值时涉及的所有误差包含在传感器精度规格内。

5　传感器的可重复性和漂移性能如何？

可重复性是在使用相同测量仪器测量器件时获得一致结果的能力。对于ADT7320/ADT7420，可重复性通常为±0.015°C。

漂移指示测量需要校准的频率。漂移包括按照J E D E C 标准JESD22-A108执行的焊接热阻和寿命测试。ADT7320/ADT7420在整个工作寿命内的漂移通常为0.0073°C。

6  如何使用传感器测量点温度？

对于传感器必须测量物体（例如金属板）表面温度的应用，建议将传感器安装于薄型柔性PCB上，并将传感器热胶连至待测物体。

另外建议将不接触待测物体的所有传感器器件绝热……

7  布局最佳做法是什么？

对于PCB温度测量，请在ADT7320/ADT7420与热源之间布置共用GND平面。确保GND引脚和焊盘都与热源的GND平面相连。在PCB上，ADT7320/ADT7420与热源应尽可能相互靠近。

对于环境温度测量，请使用散列GND平面。减少GND平面的面积来增加热阻。ADT7320/ADT7420应尽可能地远离热源。为ADT7320/ADT7420提供单独的GND平面，尽量减少与主GND平面的连接。使用窄的GND连接来增加热阻。主热源下面使用实心GND平面，并露出绿色阻焊膜。这样可使主热源散热的热阻最低。