集成型温度传感器解决散热难题
模拟值和数字值之间的任何差值将称为转换中的误差,这被称为转换噪声或转换误差。例如,如果尝试采集1.384V信号,此信号经数字化获得接近10mV的值,假设达到1.380V,则采样值具有4mV的转换噪声值。如需了解更详尽的转换噪声讨论,请参见National.com网站上的《浅谈模数转换器》(The ABCs of 一文。
那么,此噪声在温度误差中意味着什么?答案取决于传感器输出的增益。传感器的增益幅度越大,就越少受到噪声的影响——传感器增益越高,量化噪声产生的误差越小。如图4所示,可以看到在跳脱温度设为100℃时,LM57的VTEMP模拟输出与-10.4mV/℃典型增益值呈现很好的线性关系(实际上,LM57具有4种可能的增益,这取决于选择的跳脱点值,但是本例中我们选择100℃)。这表示每毫伏噪声对温度的影响为0.097℃/mV。同样在100℃的温度下,热敏电阻输出端的1mV噪声将产生1.7℃的误差(本模拟试验中使用NCP15XH103热敏电阻和6.2kΩ偏压电阻器)。
▲图4:LM57和NTC热敏电阻(Murata NCP15XH103F)的噪声灵敏度比较
工作温度范围
较热敏电阻而言,LM57的另一个优点是具有更宽的可用工作温度范围。如图4所示,LM57可在-50℃至150℃的温度范围中工作。此热敏电阻的额定温度范围是-40℃至125℃,但其可用范围接近-20℃至100℃。由于在此范围内具有线性输出值,因此无需优化电路实现更窄、更高的温度范围;LM57在140℃下具有卓越的精确度和噪声容差。
设计时间和板空间
在如今更短的产品开发周期中,集成的LM57可以通过缩短设计时间从而提高价值。LM57只需要使用简易的设计优化方法即可集成在电路中,并与处理器相连。无需元件匹配、考虑序列误差等。
由于采取单一封装,体积小,从而节省了板空间和生产成本,并提高了质量。如果在分立解决方案中结合多个元件将占用更大板空间,因为各元件间需要保持最小间距。设计每增加一个新元件,在电路中放置该元件的成本就累加到产品成本中。每个附加元件都需要增加一个设备和两个或更多连线,因此在设计中需要考虑更多的问题。
本文小结
集成的LM57模拟温度传感器和温度开关不仅结合了传统温度传感器和比较器电路的优点,同时比分立解决方案具备更多的功能和更好的性能。如需改进系统性能并缩短设计时间,LM57是最佳选择。
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