模拟集成温度传感器 支持数字模拟输出，纳芯微推出车规级CMOS集成式温度传感器

支持数字模拟输出，纳芯微推出车规级CMOS集成式温度传感器

支持数字/模拟输出，纳芯微推出车规级CMOS集成式温度传感器###

今日，纳芯微宣布推出车规级数字输出温度传感器NST175-Q1和模拟输出温度传感器NST235-Q1、NST86-Q1、NST60-Q1。这些温度传感器采用高性能、高可靠性的CMOS测温技术，具备全温区高精度、高线性度、低功耗和高集成度等特点，无需额外电路，且能有效替代无源热敏电阻，是极具性价比的系列产品。

在汽车电子系统中，温度传感器是汽车电子中必不可少的组成部分，可以帮助系统有效地管理热量，通过实时监测系统总成中的温度状况，及时调整冷却策略，防止过热并优化性能，确保设备持久耐用。

通常，汽车系统中电子设备的寿命与其工作的温度直接相关，为了确保车辆持久耐用，如功率级场效应晶体管等组件能够长时间正常运行，温度传感器必须保证极高可靠性且最小漂移量。而传感器材料会影响漂移量，比如基于硅的温度传感器几乎无时漂现象，而电阻式温度传感器的漂移范围大概为每年±0.1°C ~±0.5°C，传统的负温度系数（NTC）热敏电阻的温漂通常会随时间而超过5%（不包括外部组件的漂移）。同时，随着系统的老化，温度传感器误差的增加，会限制系统效率并迫使其提前关闭或导致组件的热损坏。

因此，在对长期性能有高可靠性要求的汽车电子系统中，全温区内能提供准确温度值的CMOS集成式温度传感器是十分优质的选择，纳芯微的车规级数字温度传感器优势明显，此次推出的车规级数字输出温度传感器NST175-Q1以及车规级模拟输出温度传感器NST235-Q1，NST86-Q1，NST60-Q1，均采用纳芯微高性能、高可靠性CMOS测温技术，具有全温区高精度、高线性度、低功耗以及高集成度等特性，无需额外电路，可有效降低整体方案成本，是无源热敏电阻的有效替代方案。

该系列产品从设计、制造到封装测试全部采用行业前沿工艺与技术，确保了供应的安全与可靠，降低客户供应链风险，另外产品也能够很好地兼容国内外主流产品，实现在车规温度传感器品类的领先。

温度传感器在汽车电子中的应用

温度传感器可满足动力系统对高效率的要求，提升智能座舱的舒适性，还具备预警的作用，可以被广泛应用在汽车动力系统、智能座舱等汽车电子应用。

高效率：

汽车动力系统（包括燃油车引擎控制单元和新能源车的电动动力总成）对功率密度的要求日益提升，不断变小的空间导致温度快速升高，加大了热失控的风险，这时，精准的温度传感器和主动冷却系统就显得尤为重要。高精度的温度传感器可在提高效率的同时控制热损伤带来的风险，且能有效助力电动车实现更高的效率和更长的续航里程。

舒适性：

在智能座舱系统中，温度传感器同样发挥着重要作用。它们不仅可以帮助空调系统精准控制座舱温度，提升驾乘人员的舒适度，还能用于实时监测主控面板和音响模块等系统中的温度状态来提高系统可靠性。

预警性：

此外，温度传感器还具有故障预警和预防的功能，能够及时地检测到系统中潜在的故障或过热情况，并触发警报或采取其他预防措施，以避免设备损坏或停机。这种预见性的维护方式不仅提高了系统的可靠性，还降低了维修成本。

ADALM2000实验：IC温度传感器

目标

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。

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