MAX1358/MAX1359數據采集系統具有板載二極管結。二極管的固有 I-V 特性用于測量溫度。為了提高測量精度,ADI公司在每個器件內存儲校準系數,以校正讀數中的小誤差并實現最佳精度。
溫度讀數對應于結的實際溫度。在監測溫度變化的應用中,可以直接使用讀數。在所需溫度位于其他應用中,例如,在塑料外殼外部,如果讀數偏移幾度,溫度將更準確。
溫度測量模型
MAX1358/MAX1359的板載溫度傳感器通過片內二極管結或客戶提供的外部溫度傳感器測量溫度。兩個常數(m,b)存儲在芯片上的校準寄存器中,以校正由片內二極管和其他電路與理想電路的變化引起的測量誤差。上述應用筆記4296描述了用于測量、計算和消除因器件或溫度而異的非理想誤差的四電流程序。這種四電流程序適用于片內和片外二極管結溫傳感器。
圖1.使用二極管結進行溫度測量。
MAX1358/MAX1359測得的溫度為結溫(圖1)。相關結溫T的熟悉模型J,到環境溫度,T一個和外殼溫度,TC,如圖 2 所示。
圖2.結溫和環境溫度。
在該模型中,熱特性被轉換為等效電路。(請注意,當芯片在ADI公司校準時,外殼溫度TC和環境溫度T一個被油浴逼得一樣。
圖3.產品的熱模型。
當芯片安裝在電路板上(圖3)時,T的值為TJMAX1358/MAX1359取決于許多產品特定因素:
電路板的溫度
PCB周圍的空氣溫度
EP與PCB的熱連接
MAX1358/MAX1359的功耗
PCB上的電路消耗的功率
產品周圍的空氣溫度
使產品免受環境溫度影響的包裝
上述因素造成溫度T 之間的差異J可以看到MAX1358/MAX1359的內部以及MAX1358/MAX1359外部要測量的點。這意味著 TJ你用設備測量是一個估計,T最,實際 T 的內線.
幸運的是,對于固定設置,T 之間的差異最大J和 T內線是一個小的、恒定的、與產品相關的偏移,可以通過一些簡單的測量來確定。
計算溫度偏移的步驟
可以使用簡單的過程來更正特定于產品的偏移。下面顯示了一個工作表(圖 4)來說明該過程。
“銀”系數是指存儲在MAX1358/MAX1359(TEMP_CAL寄存器)內的校準系數值。您可以通過SPI?總線從芯片讀取這些值。這些值的使用方式如下:
TESTIMATE (°C) = TMEAS (°C) × GS + OS (°C)
圖4.產品特定的溫度偏移消除。
每當您希望從測量的 T 轉換時,都會使用銀系數J到實際溫度的估計值。
為了在產品工程表征期間測量溫度失調,需要兩個數字:MAX1358/MAX1359估計的溫度(上式中的C)和產品外的實際溫度(上式中的A)。實際溫度應使用已知的精確傳感器、儀表和程序進行測量。使用這兩個數字,您可以計算D的值,即特定于產品的溫度偏移。D 的典型值介于 0°C 和 +6°C 之間。
在工程表征期間應重復此過程,以確定該值是否足夠穩定,可以對構建的所有副本進行硬編碼,或者是否需要將其應用于構建的每個產品。在副本之間穩定的值可以硬編碼到固件中。在制造過程中,每個副本之間不穩定的值應存儲在非易失性存儲器中。
最后,在運行時使用 D 的值,如 K 的公式所示。結果是一個校準和偏移讀數,用于估計產品外部的所需溫度。
總結
本文介紹了一個簡單的步驟,可以提高MAX1358/MAX1359系列內部溫度傳感器的溫度讀數精度。
請注意,如果您的產品僅查看溫度變化,則不需要此過程。例如,如果您只是希望在溫度升高或下降時觸發另一個操作。在這種情況下,任何抵消項都會退出。
另請注意,如果外部溫度傳感器未浸入 TEXT 中,則可以使用類似的程序。
審核編輯:郭婷
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