淺談高準(zhǔn)確度溫度檢測器應(yīng)用

趨向日益密集的計算能力之發(fā)展已經(jīng)增大了與熱量有關(guān)的挑戰(zhàn)。在很多系統(tǒng)中，冷卻系統(tǒng)的能力對整體性能構(gòu)成了很大的限制。標(biāo)準(zhǔn)冷卻組件（笨重的散熱器和耗費(fèi)大量功率、充滿噪聲的風(fēng)扇、或安靜但昂貴的風(fēng)扇）會給組件排列緊密的電子產(chǎn)品增加了尺寸限制。最大限度地提高性能、最大限度地降低冷卻要求并確保電子產(chǎn)品正常工作的惟一方法是在系統(tǒng)各處采用準(zhǔn)確、精密和全面的溫度監(jiān)視。

考慮到這一點(diǎn)，凌力爾特公司開發(fā)了高度準(zhǔn)確的溫度監(jiān)視器系列，該系列產(chǎn)品可以非常容易地放置在系統(tǒng)各處。這個系列包括：

●LTC2997可準(zhǔn)確測量其自身的溫度或一個外部二極管的溫度。

●LTC2996增加了監(jiān)視功能，它將所測得的溫度與一個高溫或低溫門限進(jìn)行比較，通過開漏報警輸出，就任何溫度過高情況發(fā)出通知。

●LTC2995整合了LTC2996和一個雙路電源電壓監(jiān)視器，能測量溫度、將溫度與可配置門限進(jìn)行比較，并監(jiān)察兩個電源電壓。

LTC2997是一款纖巧的高準(zhǔn)確度溫度檢測器

LTC2997采用2mm x 3mm 6引腳DFN封裝，非常適合測量FPGA或微處理器的溫度，如圖1所示。

淺談高準(zhǔn)確度溫度檢測器應(yīng)用

圖1：遠(yuǎn)端CPU溫度檢測器

為此，LTC2997向FPGA或微處理器的溫度監(jiān)視二極管發(fā)送測量電流，并在其VPTAT輸出上產(chǎn)生與二極管溫度成比例的電壓。LTC2997還在VREF輸出提供一個1.8V的基準(zhǔn)電壓，該基準(zhǔn)電壓可用作FPGA或微處理器中內(nèi)置ADC的基準(zhǔn)電壓。對于這種采用外部檢測器組件的配置，在0℃至100℃的溫度范圍內(nèi)，其測量誤差保證為±1℃，在-40℃至125℃的溫度范圍內(nèi)保證為±1.5℃。典型溫度測量誤差會是小得多的，如圖2所示。

淺談高準(zhǔn)確度溫度檢測器應(yīng)用

圖2：溫度誤差隨溫度的變化（LTC2997與遠(yuǎn)端二極管的溫度相同）

通過將D+引腳連接到VCC，就可將LTC2997配置為使用其內(nèi)部溫度檢測器。VPTAT電壓有一個4mV/K的斜坡，每3.5ms更新一次。

工作原則

LTC2997在多個測試電流上測量二極管電壓，并用該測量值消除任何受工藝影響的誤差和串聯(lián)電阻誤差，因而實現(xiàn)了令人贊嘆的準(zhǔn)確度。

從二極管方程中可以解出T，其中T是開氏溫度，IS是工藝影響因數(shù)，量級為10-13A，η是二極管理想性因數(shù)，k是波爾茲曼常數(shù)（Boltzmann constant），q是電子電荷：

從這個方程看出，溫度和電壓之間是有聯(lián)系的，其聯(lián)系取決于受工藝影響的變量IS.在兩個不同的電流上測量同一個二極管（IS值相同），產(chǎn)生一個與IS無關(guān)的表達(dá)式。自然對數(shù)項中的值變成了兩個電流的比值，該比值是不受工藝影響的：

淺談高準(zhǔn)確度溫度檢測器應(yīng)用

與遠(yuǎn)端二極管串聯(lián)的電阻提高了在每個測試電流上所測得的電壓，因此導(dǎo)致了正的溫度誤差。復(fù)合電壓等于：

其中RS是串聯(lián)電阻。

LTC2997通過減去一個消除電壓（參見圖3a），從檢測器信號中去掉了這個誤差項。電阻提取電路用一個額外的測量電流（I3）來確定測量通路中的串聯(lián)電阻。一旦確定了正確的電阻值，VCANCEL就等于VERROR.現(xiàn)在，由于串聯(lián)電阻和檢測器溫度可以利用電流I1和I2確定，所以溫度至電壓轉(zhuǎn)換器的輸入信號就免除了誤差。

高達(dá)1k的串聯(lián)電阻一般引起低于1℃的溫度誤差，如圖3b所示，這使LTC2997成為讀出與溫度管理系統(tǒng)相距幾米遠(yuǎn)的二極管檢測器讀數(shù)之理想器件。確實，最長距離更加受制于線路電容而不是線路電阻。大于1nF的電容會在各種不同的檢測點(diǎn)上影響檢測器電壓的穩(wěn)定性，因此引入了額外的溫度讀數(shù)誤差。例如，一條10m長的CAT 6電纜具有大約500pF的電容。

淺談高準(zhǔn)確度溫度檢測器應(yīng)用

圖3：串聯(lián)電阻消除。（a）簡化方框圖；（b）溫度誤差隨串聯(lián)電阻的變化

與很多遠(yuǎn)端二極管檢測器不同，LTC2997由于更新時間短（3.5ms），面對溫度變化有可靠的溫度測量算法，因此可以準(zhǔn)確跟蹤快速變化的溫度，即使在測量間隔中也是如此。圖4顯示，當(dāng)LTC2997整個置于冰水中之后立即浸入沸水中，該器件內(nèi)部檢測器的階躍響應(yīng)。

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圖4：LTC2997內(nèi)部檢測器的熱階躍響應(yīng)

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2021-05-13 06:41:10

纖巧24位I2C四通道增量累加ADC含有高準(zhǔn)確度溫度傳感器

Drive技術(shù)實現(xiàn)差分輸入電流為零的軌至軌輸入　　兩線 I2C 兼容串行 I/O　　集成絕對準(zhǔn)確度為 2oC 的溫度傳感器（LTC2493 和 LTC2487）　　以全準(zhǔn)確度對高阻抗傳感器進(jìn)行

2018-10-25 17:09:12

耐用的破損玻璃檢測器

與玻璃破裂聲相似的聲音事件誤觸發(fā)玻璃破裂檢測器。特性完全集成的單芯片玻璃破裂檢測器監(jiān)控操作期間的平均電流消耗低至 50μA可實施高達(dá) 106dB 的高功率輸出警報驅(qū)動器級增加重?fù)袈?b class="flag-6" style="color: red">檢測功能，可更好地避免

2015-05-06 11:24:17

自制的一個18b20溫度檢測器（用于魚塘溫度檢測）

本帖最后由 taobaomi 于 2012-6-16 06:33 編輯給公司的一個同事做的一個魚塘溫度檢測器，用18b20溫度傳感器，從線路板到外殼全手工打造，費(fèi)了不少功夫，拿來與大家分享！??！望勿噴！{:soso_e100:}{:soso_e100:}{:soso_e100:}

2012-06-15 20:51:40

請幫我理解戴爾XPS 9570上的“顏色準(zhǔn)確度”設(shè)置

覺得僅僅在Paint，Photoshop或任何其他非視頻應(yīng)用程序的RGB空間中顯示一個簡單的100％紅色，0％綠色，0％藍(lán)色樣本將產(chǎn)生明顯的“較少紅色”輸出顯示器能夠以及“色彩準(zhǔn)確度”關(guān)閉的可能性

2018-10-22 11:36:39

請問F28335的AD采樣頻率與準(zhǔn)確度是怎么變化的？

采樣頻率變大，采樣的準(zhǔn)確度怎么變化？

2020-06-09 15:11:30

請問要達(dá)到0.05%的測量精度需要多少位分辨率和準(zhǔn)確度的ADC？

請問要達(dá)到0.05%的測量精度，需要多少位分辨率和準(zhǔn)確度的ADC。能不能推薦幾款，最好是能有2路同時輸入的高精度ADC.

2018-09-13 11:06:16

請問要達(dá)到0.05%的測量精度，需要多少位分辨率和準(zhǔn)確度的ADC？

請問要達(dá)到0.05%的測量精度，需要多少位分辨率和準(zhǔn)確度的ADC。能不能推薦幾款，最好是能有2路同時輸入的高精度ADC.

2023-12-18 06:54:07

貼裝的準(zhǔn)確度、精密度和分辨率的簡介與區(qū)別

的（約定）真值之間的一致程度，有時簡稱準(zhǔn)度，　　映了測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小的程度。準(zhǔn)確度高，是指系統(tǒng)誤差較小，這時測量數(shù)據(jù)的平均值偏離真值較少，但數(shù)據(jù)分散的情況，即重復(fù)誤差的大小不明確?！　　ぞ芏?/div>

2018-09-05 09:59:04

迪米科技提供雙通道溫度測量的多功能熱電偶方案，操作方便，準(zhǔn)確度±0.1%+0.6℃

電池解析度；0.1℃/℉<1000°;1.0℃/℉≥1000°輸入；雙組輸入準(zhǔn)確度；±0.1%+0.6℃工作溫度；0°C 至 40 °C儲存溫度；- 10 °C 至 50 °C環(huán)境濕度

2022-12-13 10:08:31

溫度補(bǔ)償在工序間檢測器具中的應(yīng)用

摘要:提出了溫度變化給工序間檢測器具的測量結(jié)果產(chǎn)生誤差的兩種類型，介紹了溫度補(bǔ)償?shù)脑砗蛯嶋H做法，即對由溫度變化引起的那部分系統(tǒng)誤差進(jìn)行修正的方法，并以示例作

2009-01-18 15:23:35

#造物大賞溫度檢測器測試#單片機(jī)

單片機(jī)檢測器溫度檢測

小鑫哥發(fā)布于 2022-05-01 08:23:00

新型多場點(diǎn)智能溫度檢測器的設(shè)計

針對傳統(tǒng)單一場點(diǎn)的測溫系統(tǒng)無法同時獲取多個場點(diǎn)的溫度，設(shè)計一種STC12C5410AD單片機(jī)組網(wǎng)的多場點(diǎn)智能溫度檢測器。主控機(jī)通過命令獲取各場點(diǎn)的溫度，并顯示在液晶屏S6A0069上，

2011-01-04 10:23:48