美国国家半导体温度传感器的广泛应用
发布时间:2008/6/3 0:00:00 访问次数:445
    
    
     温度传感器可说是无处不在,空调系统、冰箱、电饭煲、电风扇等家电产品以至手持式高速高效的计算机和电子设备,均需要提供温度传感功能。以计算机为例,当中的中央处理器的运行速度愈快,所耗散的热量便愈多,为免计算机系统因过热而受损,有关系统必须加强温度过高保护功能。另一方面,若系统进行高速无线传输,便需因应频率的转变而提供温度补偿。传统的温度传感方式均受制于其封装体积、线性表现或准确度,但现在的温度传感器芯片不单功率消耗较低、准确度高,而且比传统的温度传感器有更好的线性表现,最重要的一点是容易使用。 选用集成电路温度传感器而弃热敏电阻器的原因 集成电路温度传感器的电压输出是与温度成线性比,两者之间的关系可以用公式来表达,故即使在较高的温度范围内,集成电路温度传感器也具有很高的准确度;反之若采用热敏电阻器,就需依靠查表或加设电路才得知输出电压与温度的关系。要使用查表就表示需要有一个额外的记忆硬件,而无论是查表或是外加电路,成本都会较高。 此外,在温度传感的系统上,高温范围是最重要的地方。热敏电阻器的电压输出与温度并非成线性比,在高温上的电压变化率比较小,不易分辨,但温度变化的准确度误差却较大。这就是热敏电阻器的最大缺点。相比来说,集成电路温度传感器因其电压输出与温度成线性比,所以无论在高或是低的温度范围内,准确度误差都是一样。 热敏电阻器是一个被动元件,它的电子响应(electronic response)很难维持稳定,每一批热敏电阻器也有不同的电子响应,故每一个使用热敏电阻器的系统,都在出厂前需要校正,这都需花上较多的时间跟金钱。 集成电路温度传感器的功率消耗较热敏电阻器为低,因为两者在感觉温度的方法都不同。集成电路温度传感器可以用很低的电耗就可以感觉到温度,但热敏电阻器却是由电流消耗中感觉温度,功率消耗自然就比较高。而且,当长时间去感觉温度时,热敏电阻器本身的温度也会愈来愈高,它的温度准确性自然也大受影响。 在成本上而言,单一个的热敏电阻器的价钱可能较大部份的集成电路温度传感器为低,但是热敏电阻器需要跟其它有关的元件相配合才能达到一个集成电路温度传感器的准确度,故从整体价格来说,热敏电阻器却是较集成电路温度传感器为贵。而且,热敏电阻器需要更多印刷电路板的板面空间,对要求体积小的电子类产品,例如行动电话、pda等,自然就非理想之选。再者,印刷电路板的成本是用电路板空间跟线路布置来结算的,电路板所需空间愈大,成本也愈高。反之,若采用集成电路温度传感器,需要较少的芯片支持,有助节省印刷电路板的板面空间。而且,集成电路温度传感器更有助简化部份系统的设计,节省系统设计师的时间,加快产品推出市场的时间。 美国国家半导体温度传感器芯片开发概览及产品简介 美国国家半导体的温度传感器芯片发展有四大方向:模拟(应用于无线类、硬盘机、空调等的产品),数字(应用于硬盘机、空调、医疗设备、计算机类的产品)、远程二极管(应用于计算机/系统服务器类的产品)、及系统监示器(应用于计算机/系统服务器类的产品)。 一、模拟输出温度传感器芯片:lm20、lm26 lm20模拟输出温度传感器是适用于蜂窝式移动电话中。由於这类电话(尤其是新一代推出的),对温度都非常敏感,过高或过低温度保护功能便显得非常重要。 lm20在温度为25°c时,准确度可达+/-1.5°c或+/-4°c。 二、数字温度传感器芯片: lm92 lm92是一种高精确度的双线接口温度传感器芯片。该款芯片最适用于各种高精确度的应用方案,其中包括冷暖空气调节、通风系统、医疗仪器、汽车、基站以及多种其他应用方案。有关应用方案一般均需要在较小的温度范围内达致较高的精确度。在lm92芯片还未正式推出之前,只有模拟温度传感器芯片或热电阻器芯片才可达致如此高的精确度。但由于这两类解决方案需要加设线性化电路及另外需要调校,因此会令成本增加。此外,模拟解决方案必须进行一些特别的测试,才可确保其精确度,但有关测试会对量产造成一定的影响,而lm92芯片采用更精确的测试,因此性能更可靠,即使在大量生产时仍能保持其精确度。 lm26是一款高精度单输出的低功率恒温器芯片。由于这款芯片可以按照个别客户要求而预先设定恒温器的断开点,并且可以提供模拟温度传感输出。故此特别适用于温度控制装置,例如火警警报系统。 三、远程二极管温度传感器芯片:lm86、lm88、lm83 计算机的处理器一向对温度都相当敏感,intel在idf会议上曾表示该公司的处理器,包括pentium 4中央处理器,都需要准确度高达+/-1℃的温度传感技术为其提供支持;而准确度高达+/-1℃的温度传感技术不单可以将系统的温度误差由+/-6℃降至+/-3℃,同时也可缩小
    
    
     温度传感器可说是无处不在,空调系统、冰箱、电饭煲、电风扇等家电产品以至手持式高速高效的计算机和电子设备,均需要提供温度传感功能。以计算机为例,当中的中央处理器的运行速度愈快,所耗散的热量便愈多,为免计算机系统因过热而受损,有关系统必须加强温度过高保护功能。另一方面,若系统进行高速无线传输,便需因应频率的转变而提供温度补偿。传统的温度传感方式均受制于其封装体积、线性表现或准确度,但现在的温度传感器芯片不单功率消耗较低、准确度高,而且比传统的温度传感器有更好的线性表现,最重要的一点是容易使用。 选用集成电路温度传感器而弃热敏电阻器的原因 集成电路温度传感器的电压输出是与温度成线性比,两者之间的关系可以用公式来表达,故即使在较高的温度范围内,集成电路温度传感器也具有很高的准确度;反之若采用热敏电阻器,就需依靠查表或加设电路才得知输出电压与温度的关系。要使用查表就表示需要有一个额外的记忆硬件,而无论是查表或是外加电路,成本都会较高。 此外,在温度传感的系统上,高温范围是最重要的地方。热敏电阻器的电压输出与温度并非成线性比,在高温上的电压变化率比较小,不易分辨,但温度变化的准确度误差却较大。这就是热敏电阻器的最大缺点。相比来说,集成电路温度传感器因其电压输出与温度成线性比,所以无论在高或是低的温度范围内,准确度误差都是一样。 热敏电阻器是一个被动元件,它的电子响应(electronic response)很难维持稳定,每一批热敏电阻器也有不同的电子响应,故每一个使用热敏电阻器的系统,都在出厂前需要校正,这都需花上较多的时间跟金钱。 集成电路温度传感器的功率消耗较热敏电阻器为低,因为两者在感觉温度的方法都不同。集成电路温度传感器可以用很低的电耗就可以感觉到温度,但热敏电阻器却是由电流消耗中感觉温度,功率消耗自然就比较高。而且,当长时间去感觉温度时,热敏电阻器本身的温度也会愈来愈高,它的温度准确性自然也大受影响。 在成本上而言,单一个的热敏电阻器的价钱可能较大部份的集成电路温度传感器为低,但是热敏电阻器需要跟其它有关的元件相配合才能达到一个集成电路温度传感器的准确度,故从整体价格来说,热敏电阻器却是较集成电路温度传感器为贵。而且,热敏电阻器需要更多印刷电路板的板面空间,对要求体积小的电子类产品,例如行动电话、pda等,自然就非理想之选。再者,印刷电路板的成本是用电路板空间跟线路布置来结算的,电路板所需空间愈大,成本也愈高。反之,若采用集成电路温度传感器,需要较少的芯片支持,有助节省印刷电路板的板面空间。而且,集成电路温度传感器更有助简化部份系统的设计,节省系统设计师的时间,加快产品推出市场的时间。 美国国家半导体温度传感器芯片开发概览及产品简介 美国国家半导体的温度传感器芯片发展有四大方向:模拟(应用于无线类、硬盘机、空调等的产品),数字(应用于硬盘机、空调、医疗设备、计算机类的产品)、远程二极管(应用于计算机/系统服务器类的产品)、及系统监示器(应用于计算机/系统服务器类的产品)。 一、模拟输出温度传感器芯片:lm20、lm26 lm20模拟输出温度传感器是适用于蜂窝式移动电话中。由於这类电话(尤其是新一代推出的),对温度都非常敏感,过高或过低温度保护功能便显得非常重要。 lm20在温度为25°c时,准确度可达+/-1.5°c或+/-4°c。 二、数字温度传感器芯片: lm92 lm92是一种高精确度的双线接口温度传感器芯片。该款芯片最适用于各种高精确度的应用方案,其中包括冷暖空气调节、通风系统、医疗仪器、汽车、基站以及多种其他应用方案。有关应用方案一般均需要在较小的温度范围内达致较高的精确度。在lm92芯片还未正式推出之前,只有模拟温度传感器芯片或热电阻器芯片才可达致如此高的精确度。但由于这两类解决方案需要加设线性化电路及另外需要调校,因此会令成本增加。此外,模拟解决方案必须进行一些特别的测试,才可确保其精确度,但有关测试会对量产造成一定的影响,而lm92芯片采用更精确的测试,因此性能更可靠,即使在大量生产时仍能保持其精确度。 lm26是一款高精度单输出的低功率恒温器芯片。由于这款芯片可以按照个别客户要求而预先设定恒温器的断开点,并且可以提供模拟温度传感输出。故此特别适用于温度控制装置,例如火警警报系统。 三、远程二极管温度传感器芯片:lm86、lm88、lm83 计算机的处理器一向对温度都相当敏感,intel在idf会议上曾表示该公司的处理器,包括pentium 4中央处理器,都需要准确度高达+/-1℃的温度传感技术为其提供支持;而准确度高达+/-1℃的温度传感技术不单可以将系统的温度误差由+/-6℃降至+/-3℃,同时也可缩小