應(yīng)用在汽車發(fā)動機溫度檢測中的高精度溫度傳感芯片

汽車發(fā)動機是為汽車提供動力的裝置，是汽車的心臟，決定著汽車的動力性、經(jīng)濟性、穩(wěn)定性和環(huán)保性。根據(jù)動力來源不同，汽車發(fā)動機可分為柴油發(fā)動機、汽油發(fā)動機、電動汽車電動機以及混合動力等。

常見的車用溫度傳感器有進氣溫度傳感器、變速器油溫傳感器、排氣溫度傳感器（又名催化溫度傳感器）、EGR廢氣循環(huán)監(jiān)測溫度傳感器、車外溫度傳感器、車內(nèi)溫度傳感器、日照溫度傳感器、空調(diào)蒸發(fā)器出口溫度傳感器及熱敏鐵氧體溫度傳感器。

在新能源汽車中使用到的溫度傳感器主要包括檢測電池溫度的傳感器、監(jiān)測電機的溫度傳感器以及用于電池冷卻系統(tǒng)的溫度傳感器。

對于電池系統(tǒng)溫度的測量相對來說比較復(fù)雜。不同的電池設(shè)計就會有不同的熱點分布以及不同的機械結(jié)構(gòu)，溫度傳感器必須和被測物體的熱點有緊密的結(jié)合才有可能準(zhǔn)確的測試出熱點的溫度，所以對于電池管理系統(tǒng)的溫度傳感器設(shè)計需要考慮快速、準(zhǔn)確地溫度測量，需要考慮結(jié)構(gòu)以及安裝方式來保證汽車使用環(huán)境中和熱點的良好熱傳導(dǎo)，同時要滿足汽車使用環(huán)境中的可靠性以及壽命要求。

RTD精度極高且具有中等線性度。它們特別穩(wěn)定，并有許多種配置。但它們的較高工作溫度只能達到400℃左右。它們也有很大的TC，且價格昂貴(是熱電偶的4～10倍)，并且需要一個外部參考源。擬輸出IC溫度傳感器具有很高的線性度 (如果配合一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器或ADC可產(chǎn)生數(shù)字輸出)、低成本、高精度(大約1%)、小尺寸和高分辨率。它們的不足之處在于溫度范圍有限(C55℃～＋150℃)，并且需要一個外部參考源。

數(shù)字輸出IC溫度傳感器帶有一個內(nèi)置參考源，它們的響應(yīng)速度也相當(dāng)慢(100ms數(shù)量級)。雖然它們固有地會自身發(fā)熱，但可以采用自動關(guān)閉和單次轉(zhuǎn)換模式使其在需要測量之前將IC設(shè)置為低功耗狀態(tài)，從而將自身發(fā)熱降到較低。

寬量程多路數(shù)字溫度傳感芯片 - M401

這里小編推薦一款由工采網(wǎng)代理的國產(chǎn)品牌MYSENTECH推出的溫濕度傳感芯片，寬量程多路數(shù)字溫度傳感芯片 - M401基于新的 CMOS 數(shù)?；旌瞎に?，包含一路內(nèi)部本地測溫，四路可驅(qū)動外部遠端測溫三極管（NPN 、PNP）或者二極管。芯片內(nèi)置測溫驅(qū)動電路、調(diào)理、ADC 轉(zhuǎn)換、溫度計算、校準(zhǔn)補償、非易失性存儲、電源管理等單元，通過 I2C 數(shù)字總線輸出，并提供報警接口信號。

M401是包含一路內(nèi)部本地測溫及四路外部遠端測溫三極管（NPN 、PNP）或者二極管的數(shù)字溫度傳感芯片；遠端測溫點超過5路；其測量溫度范圍-55～220oС。

M401提供溫度測量數(shù)據(jù)的偶校驗（EVEN）功能，本地和遠程溫度傳感器的溫度測量數(shù)據(jù)都是用14位二進制補碼表示，其中低5位為小數(shù)，其分辨率為0.0625°C），較大表示范圍從-256℃到 255℃；另外，還提供遠端測溫三極管或二極管開路及短路檢測功能。

M401提供關(guān)閉模式來關(guān)斷測溫電路，每個測溫通道也可以被單獨開啟或關(guān)閉來靈活配置。為了降低系統(tǒng)功耗，M401可以定義采樣頻率。通過配置控制寄存器CFG（0x17）的低三位CR0/CR1/CR2，可以定義兩次測溫之間的間隔時間。

M401具備寄存器寫保護功能與數(shù)據(jù)復(fù)位；所有的寄存器都設(shè)定為寫保護模式以防止軟件誤操作。寄存器可以通過給寄存器（0x35）寫入 0xEE 來進行軟件復(fù)位，軟件復(fù)位可以將所有的寄存器恢復(fù)到默認(rèn)值。

可作為I2C總線上的從設(shè)備與上位機通訊接口上的SDA和SCL管腳集成了尖峰抑制濾波器和施密特觸發(fā)器，從而較小化輸入峰值和總線噪聲的影響。M401支持快速模式（1 kHz 到 400 kHz），數(shù)據(jù)傳輸是MSB模式。

高精度溫度傳感芯片- M401的特點：

1、遠端測溫范圍-55~220℃（高于 150℃需選用耐高溫三極管），本地測溫范圍-55~125℃

2、存儲與校準(zhǔn)：

內(nèi)置5路測溫校準(zhǔn)系數(shù)的非易失性（NVM）存儲

可以提供給用戶 32bit 額外存儲空間

3、高可靠性設(shè)計：I/O 抗毛刺濾波

-測溫端開短路檢測

-溫度數(shù)據(jù)奇偶校驗

4、2-bit I2C 地址位，可用于多點測量總線

5、有2路過熱閾值判斷及報警功能

6、測溫精度：

–40℃至+125℃范圍內(nèi)誤差<2.2℃

-55℃至+220℃范圍內(nèi)誤差<4.5℃（單路遠端測溫）

7、感溫分辨率：0.03125℃（14-bit ADC）

8、低功耗設(shè)計：

-35μA 1 秒鐘/次 周期性測量

-3μA 待機電流

審核編輯 黃宇