数字模拟混合信号温度传感芯片基于半导体PN结正向压降随温度线性变化的物理特性,经信号放大、模数转换(ADC)及内部数字校准补偿,直接输出高精度数字温度值。
核心工作:
敏感传感(模拟前端):利用CMOS工艺中的寄生双极型晶体管(BJT)或二极管PN结,在恒定电流驱动下,其正向压降(VBE)随温度升高近似线性下降(系数约-2mV/℃),将温度物理量转化为微弱模拟电压信号。
信号调理:内置低噪声放大器或小信号放大电路,将微伏/毫伏级的模拟电压放大至适合采样的电平,部分架构利用带隙基准原理提取正负温度系数电压差(ΔVBE)以提升线性度。
模数转换(ADC):内置高精度ADC(通常为12-16位),将放大后的模拟电压采样并量化为数字代码,分辨率可达 0.004℃。
数字校准与输出:芯片出厂前通过测试拟合误差曲线,将校准系数存入非易失存储器;内部数字逻辑实时调用系数对原始数据进行补偿计算,最终通过I²C、SPI或单总线等数字接口输出修正后的温度值,无需外部MCU二次校准。
工采网代理的MTS4是敏源传感推出的一款数字模拟混合信号温度传感芯片,测温精度能达到±0.1℃,分辨率高达0.004℃,内置16位ADC。它的测温范围特别宽,从-103℃到+153℃都能测,这意味着它既能应付超低温冷柜,也能适应高温环境 。功耗控制得也很优秀,待机电流低至0.01μA,平均测温电流才2μA左右,用电池供电也能撑很久。它支持I²C和单总线接口,封装尺寸小(DFN4L,1.6x1.2mm),方便集成到各种设备里。
较高测温精度±0.1℃,用户无需进行校准。温度芯片感温原理基于 CMOS 半导体PN节温度与带隙电压的特性关系,经过小信号放大、模数转换、数字校准补偿后,数字总线输出,具有精度高、一致性好、测温快、功耗低、可编程配置灵活、寿命长等优点。
芯片在出厂前经过100%的测试校准,根据温度误差特性进行校准系数的拟合,芯片内部自动进行补偿计算。芯片支持数字I2C通信接口、测温数据内存访问、功能配置等均可通过数字协议指令实现。I2C接口适合高速率的板级应用场景,较高接口速度可达2MHz。
这款温度芯片应用场景挺广,智能穿戴设备、电子体温计、医疗电子设备都能用它。冷链物流和仓储监控也很适合,因为它能扛住超低温环境。热表、气表、水表等计量设备也常用它来做温度补偿和校准。在温室大棚、空调温控系统里也能看到它的身影。
系统框图:
数字温度传感芯片 - MTS4的产品特点:
高精度测量:
测温范围:-103℃至+153℃,覆盖了广泛的温度环境。
精度误差:在典型工作条件下,误差可控制在±0.1℃至±1.5℃之间,确保测量的准确性。
高分辨率:16位输出有符号二进制补码,较低位LSB分辨率为1/256℃,满足高精度测量需求。
灵活的通信接口:
I2C总线协议:支持快速模式,较高频率可达1MHz,方便与微控制器集成。
单总线协议:提供单总线接口选项,适用于需要简化布线和降低成本的应用场景。
丰富的功能配置:
多种测量模式:支持单次测量和连续测量模式,用户可根据实际需求灵活配置。
报警功能:内置高低温报警功能,可配置报警门限,及时响应温度异常。
加热自诊断:通过内置加热电阻,可进行自诊断,确保传感器测温功能正常。
非易失性存储:
E^2PROM存储:提供非易失性存储单元,用于保存配置信息和报警阈值,掉电不丢失。
用户可编程区域:提供10字节用户可编程区域,满足个性化存储需求。
低功耗设计:
待机电流:在空闲状态和周期测量模式下,待机电流极低,适合电池供电设备。
低功耗模式:配置寄存器中包含低功耗模式开关,可进一步降低功耗。
数字温度传感芯片 - MTS4系列提供多种型号(如MTS4、MTS4B、MTS4Z、MTS4W等)适用于不同的应用场景,针对热表、工业、汽车不同领域,校准测试方案可以定制,芯片支持多种封装形式,包括SOP、TSSOP、QFN等,产品PDF规格书、更多信息可联系工采网“在线客服”
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