集成电路温度传感器 ADALM2000实验：IC温度传感器

ADALM2000实验：IC温度传感器

本实验活动的目标是使用集成电路温度传感器测量环境温度，这些温度传感器提供与绝对温度成比例的输出（电流或电压）。

使用AD22100测量温度

背景知识

AD22100是一款片内集成信号调理功能的单芯片温度传感器，其工作温度范围为-50°C至+150°C，非常适合众多应用。由于内置信号调理功能，因此无需任何调整、缓冲或线性化电路，系统设计得以大大简化，整体系统成本也会降低。输出电压与温度和电源电压成比例，采用5.0 V单电源时，摆幅范围为0.25 V (-50°C)至4.75 V (+150°C)。

材料

硬件设置

对于温度测量，需要将传感器连接到电源，将输出连接到示波器。图2显示了无焊试验板上的传感器连接。

图1.AD22100温度传感器引脚排列。

图2.AD22100温度传感器的试验板连接

程序步骤

打开Scopy并启用5 V正电源电压。在示波器的通道1上，您将看到传感器的输出电压。要获得温度值，需要参考传感器的数据手册以获取输出电压函数。

From the output voltage function given by Equation 1, you can extract the equation for the ambient temperature (TA).

根据方程1给出的输出电压函数，可以提炼出环境温度(TA)的方程。

向示波器添加一个新的数学通道，以便观测温度值。在f(t)中插入方程2，并将M1通道分辨率设置为10 V/div。启用示波器的测量功能。M1的平均测量值表示实际环境温度。

图3.输出电压和温度测量

使用AD592测量温度

背景知识

AD592是一款2端单芯片集成电路温度传感器，其输出电流与绝对温度成比例。在宽电源电压范围内，该器件可充当一个高阻抗、1 µA/K温度相关电流源。采用单电源（4 V至30 V）时，AD592可在较宽的工作温度范围（-25°C至+105°C）内提供0.5°C的测量精度。

材料

硬件设置

图4显示了传感器引脚排列。ADALM2000只能测量电压，因此有必要在传感器输出端连接一个电阻，并应用欧姆定律来计算电流值。

图4.AD592电流温度传感器引脚排布。

按图5所示方式进行连接。

图5.AD592试验板连接。

程序步骤

打开Scopy并启用5 V正电源电压。在示波器的通道1上，您将看到电阻上的电压。应用欧姆定律可得出电流值。

通过电阻的电流等于通道1上读取的电压除以其电阻值。所用电阻为1 kΩ，因此电流的数值与电压相同，不过单位是微安。从传感器的数据手册 可知，其输出电流以1 µA/K的比例增加，0°C时的输出电流为273 μA。

图6.AD592的输出电流与温度的关系

知道了这一点，我们就可以应用从K到°C的转换公式：

要在示波器工具上显示温度，请添加一个新的数学通道，并使用方程4作为函数。请记住，通道1电压以mV为单位，传感器的输出电流以μA为单位。这意味着，如果您想在通道M1上获得温度，必须将通道CH1上读取的值减去0.273。

图7.电阻电压和温度测量

问题：

AD22100电压输出温度传感器和AD592电流输出温度传感器的工作原理有何区别？

您可以在学子专区论坛上找到问题答案。

关于作者

Antoniu Miclaus现为ADI公司的系统应用工程师，从事ADI教学项目工作，同时为Circuits from the Lab®、QA自动化和流程管理开发嵌入式软件。他于2017年2月在罗马尼亚克卢日-纳波卡加盟ADI公司。他目前是贝碧思鲍耶大学软件工程硕士项目的理学硕士生。他拥有克卢日-纳波卡科技大学电子与电信工程学士学位。

台积电取得温度传感器专利，能确定集成电路的温度是否在正常温度范围内

金融界2024年2月24日消息，据国家知识产权局公告，台湾积体电路制造股份有限公司取得一项名为“温度传感器、集成电路及确定集成电路操作的方法“，授权公告号CN112414578B，申请日期为2020年4月。

专利摘要显示，公开了一种确定集成电路(IC)的温度是否在正常温度范围内的温度传感器。温度传感器包括低阈值监测电路和高阈值监测电路。低阈值监测电路感测IC的温度是高于还是低于最小温度阈值。高阈值监控器电路配置为感测IC的温度是高于还是低于最大温度阈值。低阈值监测电路包括第一对导线，每个导线具有彼此不同的电阻温度系数(TCR)；其中最小温度阈值由与第一对导线相关的第一TCR和第二TCR的交点确定。高阈值监测电路包括第二对导线，每个导线具有彼此不同的并且也不同于第一对导线的TCR。其中最大温度阈值由与第二对导线相关的第三TCR和第四TCR的交点确定。本发明的实施例还涉及集成电路以及确定集成电路是否在正常温度范围内操作的方法。

本文源自金融界

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