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具體來說,數字溫度傳感器的主要構成包括一個雙電流源、一個Δ-ΣA/D轉換器、數字邏輯和一個通向數字器件(如與一個微處理器或微控製器連接)的串行接口(如I2C總線、SMBus或SPI)。數字溫度傳感器有兩種:本地或遠程溫度傳感器,它們均采用某種方法強製兩個成比例的電流通過一個連接成二極管形式的NPN或PNP晶體管,均用於測量所導致的VBE變化,使用Δ-ΣA/D轉換器對電壓采樣並將數值轉換成數字格式。強製電流一般采用約10:1的比例。通過強製施加比例電流和測量兩個VBE的差值,可消除二極管上IS這一與工藝相關參數的一階效應。 每個溫度傳感器在生產過程中均會進行調整,以便與要使用的二極管的理想參數匹配。遠程二極管的特性取自2N3904/6。由於本地溫度傳感器在矽襯底上隻是一個簡單的NPN或PNP結(jie)構(gou),遠(yuan)程(cheng)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)幾(ji)乎(hu)總(zong)是(shi)集(ji)成(cheng)一(yi)個(ge)本(ben)地(di)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)。因(yin)此(ci),遠(yuan)程(cheng)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)作(zuo)用(yong)幾(ji)乎(hu)總(zong)是(shi)像(xiang)兩(liang)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)一(yi)樣(yang)。本(ben)地(di)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)同(tong)一(yi)封(feng)裝(zhuang)集(ji)成(cheng)了(le)一(yi)個(ge)熱(re)二(er)極(ji)管(guan)。對(dui)於(yu)本(ben)地(di)傳(chuan)感(gan)器(qi),根(gen)據(ju)封(feng)裝(zhuang)和(he)位(wei)於(yu)IC襯底上的本地二極管,熱時間常數(即達到最終溫度的63.2%所需的時間)為幾分鍾。總線負載過重或轉換過快會造成器件自加熱並影響溫度精度。 溫度數據變為可用所需的時間稱為轉換速率。該速率由器件內部振蕩器和A/D分辨率決定,一般低於100Hz或長於10ms。轉換速率越快,溫度數據可檢索的速度就越快,同時溫度傳感器消耗的功率也就越大。由於存在自加熱效應,轉換速率通常較低。 I2C總線或SMBus溫度傳感器的優點 最zui流liu行xing的de數shu字zi溫wen度du傳chuan感gan器qi是shi那na些xie帶dai有you串chuan行xing總zong線xian接jie口kou的de傳chuan感gan器qi。溫wen度du傳chuan感gan器qi總zong線xian的de選xuan擇ze很hen大da程cheng度du上shang取qu決jue於yu所suo選xuan微wei處chu理li器qi或huo控kong製zhi器qi上shang有you哪na些xie可ke用yong的de接jie口kou。控kong製zhi器qi的de選xuan擇ze取qu決jue於yu工gong程cheng師shi對dui其qi擁yong有you的de經jing驗yan多duo少shao。對dui於yu需xu要yao經jing常chang進jin行xing數shu據ju流liu傳chuan輸shu的de係xi統tong數shu據ju,SPI是shi首shou選xuan,因yin為wei它ta擁yong有you較jiao快kuai的de時shi鍾zhong速su率lv,速su率lv可ke從cong幾ji兆zhao赫he茲zi到dao幾ji十shi兆zhao赫he茲zi。然ran而er,對dui於yu係xi統tong管guan理li活huo動dong,如ru讀du取qu溫wen度du傳chuan感gan器qi的de讀du數shu和he查zha詢xun多duo個ge從cong器qi件jian的de狀zhuang態tai,或huo者zhe需xu要yao多duo個ge主zhu器qi件jian共gong存cun於yu同tong一yi係xi統tong總zong線xian上shang(係統冗餘常會要求這一點),或者麵向低功耗應用,這時I2C或SMBus將是首選接口。下麵幾部分將介紹每種串行總線及其優缺點。 1.SPI SPI是一種四線製串行總線接口,為主/從結構,四條導線分別為串行時鍾(SCLK)、主出從入(MOSI)、主入從出(MISO)和從選(SS)xinhao。zhuqijianweishizhongtigongzhe,kefaqiducongqijianhuoxiecongqijiancaozuo。zheshizhuqijianjiangyuyigecongqijianjinxingduihua。dangzongxianshangcunzaiduogecongqijianshi,yaofaqiyicichuanshu,zhuqijianjiangbagaicongqijianxuanzexianladi,ranhoufenbietongguoMOSI和MISO線啟動數據發送或接收。 SPI時鍾速度很快,範圍可從幾兆赫茲到幾十兆赫茲,且沒有係統開銷。SPI在(zai)係(xi)統(tong)管(guan)理(li)方(fang)麵(mian)的(de)缺(que)點(dian)是(shi)缺(que)乏(fa)流(liu)控(kong)機(ji)製(zhi),無(wu)論(lun)主(zhu)器(qi)件(jian)還(hai)是(shi)從(cong)器(qi)件(jian)均(jun)不(bu)對(dui)消(xiao)息(xi)進(jin)行(xing)確(que)認(ren),主(zhu)器(qi)件(jian)無(wu)法(fa)知(zhi)道(dao)從(cong)器(qi)件(jian)是(shi)否(fou)繁(fan)忙(mang)。因(yin)此(ci),必(bi)須(xu)設(she)計(ji)聰(cong)明(ming)的(de)軟(ruan)件(jian)機(ji)製(zhi)來(lai)處(chu)理(li)確(que)認(ren)問(wen)題(ti)。同(tong)時(shi),SPIyemeiyouduozhuqijianxieyi,bixucaiyonghenfuzaderuanjianhewaibuluojilaishixianduozhuqijianjiagou。meigecongqijianxuyaoyigedandudecongxuanzexinhao。zongxinhaoshuzuizhongwein+3個,其中n是總線上從器件的數量。因此,導線的數量將隨增加的從器件的數量按比例增長。同樣,在SPI總zong線xian上shang添tian加jia新xin的de從cong器qi件jian也ye不bu方fang便bian。對dui於yu額e外wai添tian加jia的de每mei個ge從cong器qi件jian,都dou需xu要yao一yi條tiao新xin的de從cong器qi件jian選xuan擇ze線xian或huo解jie碼ma邏luo輯ji。在zai地di址zhi或huo命ming令ling字zi節jie後hou麵mian跟gen有you一yi個ge讀du/寫位。數據通過MOSI信號寫入從器件,通過MISO信號自從器件中讀出。 2.I2C總線 I2C是一種二線製串行總線接口,工作在主/從模式。二線通信信號分別為開漏SCL和SDA串行時鍾和串行數據。主器件為時鍾源。數據傳輸是雙向的,其方向取決於讀/寫位的狀態。每個從器件擁有一個唯一的7或10位地址。主器件通過一個起始位發起一次傳輸,通過一個停止位終止一次傳輸。起始位之後為唯一的從器件地址,再後為讀/寫位。
FG800兩線製智能溫度變送器是多功能,高精度通用智能溫度變送器,它適用於各種熱電偶,熱電阻,mv及歐姆信號輸入,輸入信號被轉換成與溫度相對應的4-20mA模擬信號輸出。可廣泛應用於石油,化工,冶金,電力,機械,輕工等領域。 其技術特點是:適用於多種溫度傳感器輸入;多種輸入連接方式:溫差測試(雙阻,雙偶),熱阻(二線,三線,四線)測試;具有高強度的抗電磁和射頻幹擾能力;變送器電路失靈自動報警;溫度變送器輸出的4-20mA可校準;具有本安防爆,防腐性能,適合於易爆現場安裝。
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