數(shù)字模擬混合信號(hào)溫度傳感芯片的工作原理基于半導(dǎo)體PN結(jié)溫度特性與帶隙電壓的關(guān)系，通過小信號(hào)放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字校準(zhǔn)補(bǔ)償?shù)炔襟E實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫。
工作原理：芯片內(nèi)部采用CMOS半導(dǎo)體工藝，通過監(jiān)測(cè)PN結(jié)溫度與帶隙電壓的線性關(guān)系，將溫度變化轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)小信號(hào)放大后，通過內(nèi)置的16位ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，隨后進(jìn)行校準(zhǔn)補(bǔ)償以消除誤差。
技術(shù)特點(diǎn)：
高精度校準(zhǔn)?：出廠前通過100%測(cè)試校準(zhǔn)，利用誤差擬合模型實(shí)現(xiàn)±0.1℃精度（部分型號(hào)可達(dá)±0.004℃分辨率）。
寬工作范圍?：支持-103℃至+153℃或更寬范圍，適應(yīng)不同場(chǎng)景需求。
低功耗?：平均功耗約2μA（在1秒周期下），適合電池供電設(shè)備。
可編程性?：通過I2C接口支持?jǐn)?shù)字配置，包括校準(zhǔn)參數(shù)調(diào)整和功能設(shè)置。
該芯片通過半導(dǎo)體特性實(shí)現(xiàn)測(cè)溫，相比熱電偶（基于不同材質(zhì)導(dǎo)體電位差原理），具有更高靈敏度、抗干擾能力和更快響應(yīng)速度，但熱電偶更適合測(cè)量高溫場(chǎng)景。
工采電子代理的T1601X系列是數(shù)字模擬混合信號(hào)溫度傳感芯片，較高測(cè)溫精度±0.1℃，用戶無需進(jìn)行校準(zhǔn)。溫度芯片感溫原理基于CMOS半導(dǎo)體PN節(jié)溫度與帶隙電壓的特性關(guān)系，經(jīng)過小信號(hào)放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字校準(zhǔn)補(bǔ)償后，數(shù)字總線輸出，具有精度高、一致性好、測(cè)溫快、功耗低、可編程配置靈活、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
溫度芯片內(nèi)置16-bit ADC，分辨率0.004°C，具有-103°C到+153°C的超寬工作范圍。芯片在出廠前經(jīng)過100%的測(cè)試校準(zhǔn)，根據(jù)溫度誤差特性進(jìn)行校準(zhǔn)系數(shù)的擬合，芯片內(nèi)部自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)算。為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)應(yīng)用，芯片的ID搜索、測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)內(nèi)存訪問、功能配置等均基于數(shù)字單總線協(xié)議(One Wire，OW)指令，上位機(jī)微處理器只需要一個(gè)GPIO端口便可進(jìn)行讀寫訪問。單總線通信接口是通過共用一根數(shù)據(jù)總線來實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)傳感采集與組網(wǎng)的低成本方案，傳輸距離遠(yuǎn)、支持節(jié)點(diǎn)數(shù)多，便于空間分布式傳感組網(wǎng)。較多可支持100個(gè)節(jié)點(diǎn)100至500米長(zhǎng)的測(cè)溫節(jié)點(diǎn)串聯(lián)組網(wǎng)。
芯片內(nèi)置非易失性E2PROM存儲(chǔ)單元，用于保存芯片ID號(hào)、高低溫報(bào)警閾值、溫度校準(zhǔn)修正值以及用戶自定義信息，如傳感器節(jié)點(diǎn)編號(hào)、位置信息等。
系統(tǒng)框圖：
溫度傳感器的原理框圖見上圖。暫存器包含了兩個(gè)字節(jié)的溫度寄存器，存儲(chǔ)來自于傳感器的數(shù)字輸出。另外，暫存器和擴(kuò)展暫存器提供了報(bào)警觸發(fā)閾值寄存器。配置寄存器允許用戶設(shè)定溫度轉(zhuǎn)換重復(fù)性和連續(xù)測(cè)量頻率。狀態(tài)寄存器可以查詢報(bào)警狀態(tài)。數(shù)據(jù)可存入非易失性單元，芯片掉電時(shí)數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。
數(shù)字溫度傳感芯片 - T1601的特性：
測(cè)溫范圍：-103°C~+153°C
低功耗：典型待機(jī)電流 0.01μA，測(cè)溫平均電流2μA（AVG=8，1 次測(cè)量/s）
寬工作電壓范圍：1.8V~5.5V
可定制的測(cè)溫精度：±0.1℃/±0.5℃
測(cè)溫分辨率：16位輸出 0.004°C
溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間可配置：15.3ms/8.5ms/5.2ms/2.2ms
較大112bit額外E2PROM空間用于存放用戶信息
標(biāo)準(zhǔn)單總線接口
加熱芯片自診斷功能
數(shù)字溫度傳感芯片?- T1601系列廣泛應(yīng)用在智能穿戴、空調(diào)、溫室大棚、電子體溫計(jì)、動(dòng)物體溫檢測(cè)、醫(yī)療電子、冷鏈物流、倉儲(chǔ)、熱表氣表水表等多領(lǐng)域，歡迎登錄工采網(wǎng)咨詢。
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