【導(dǎo)讀】溫度傳感器畢業(yè)論文中英文資料外文翻譯文獻(xiàn)

　　

【正文】 functions and special interfaces. 中文翻譯 溫度傳感器芯片簡(jiǎn)化設(shè)計(jì) 當(dāng)選擇一個(gè)溫度傳感器時(shí)，將不再局限于模擬輸出或數(shù)字輸出設(shè)備。現(xiàn)在有的傳感器類型，會(huì)讓你有很大的選擇空間。在市場(chǎng)上的所有的溫度傳感器提供模擬輸出。熱敏電阻、 RTDs 和熱電偶是另一種模擬輸出設(shè)備，硅溫度傳感器。在大 多數(shù)應(yīng)用程序中，不幸的是，這些模擬輸出設(shè)備需要比較器、 ADC 或在他們的輸出放大器。因此，當(dāng)更高的級(jí)別，集成的變得可行，數(shù)字接口的溫度傳感器成為可用。這些芯片在多種形式出售，從簡(jiǎn)單信號(hào)在特定溫度時(shí)的設(shè)備已超過(guò)那些報(bào)告同時(shí)提供警告在升溫設(shè)置的遠(yuǎn)程和本地的溫度。選擇現(xiàn)在不是簡(jiǎn)單地之間模擬輸出和數(shù)字輸出的傳感器 ；有范圍廣泛的傳感器類型可供選擇。 溫度傳感器的種類 圖 1。傳感器和 IC 制造商目前提供溫度傳感器的四的類。 在圖 1 中舉例說(shuō)明四種溫度傳感器類型。一種理想的模擬傳感器提供輸出電壓，這是一個(gè)完美的線性 溫度 （ A） 的功能。在數(shù)字 I/O 類的傳感器 B 中，溫度多 1 和 0 的表單中的數(shù)據(jù)傳遞到微控制器，通常是通過(guò)串行總線。沿著相同的總線，數(shù)據(jù)被發(fā)送到溫度傳感器的微控制器，通常設(shè)置的警報(bào)針的數(shù)字輸出將旅行的溫度限制。警報(bào)中斷微控制器時(shí)已經(jīng)超過(guò)溫度限制。這種類型的設(shè)備，還可以提供風(fēng)扇控制。 模擬正量 傳感器 C 被應(yīng)用在多種類型的數(shù)字輸出上。當(dāng)超過(guò)特定溫度的時(shí)候， Vout 對(duì)溫度曲線是一個(gè)數(shù)字輸出。在這種情況下，增加到模擬溫度傳感器的“正信號(hào)”只不過(guò)是一個(gè)比較器的參考電壓。其他的類型“正信號(hào)”部分在以頻率和方波的形式儲(chǔ)存以后被延遲，這些將會(huì)在以后討論。 系統(tǒng)監(jiān)視器 （ D） 是四種類型當(dāng)中最復(fù)雜的集成電路。除了功能由數(shù)字 I/O 類型提供外，當(dāng)電壓上升或下降到通過(guò) I/O 總線設(shè)置的極限的時(shí)候這類型裝置的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)報(bào)警。風(fēng)扇監(jiān)控和 /或控制包含在這種類型中的集成電路。在某些情況下，此類設(shè)備用于決定一個(gè)風(fēng)扇是否正在工作。更多復(fù)雜控制風(fēng)扇如一或更多量過(guò)的溫度的功能。系統(tǒng)監(jiān)視器傳感器這里不討論，但簡(jiǎn)短提到溫度傳感器的類型。 模擬輸出溫度傳感器 熱電阻和硅溫度傳感器被廣泛地應(yīng)用在模擬輸出溫度傳感器上。圖 2 清楚地 顯示當(dāng)需要時(shí)電壓和溫度的線性關(guān)系，硅溫度傳感器是比熱敏電阻好得多。在狹窄的溫度范圍之內(nèi)，熱敏電阻可以提供合理的線性和良好的敏感特性。許多構(gòu)成原始電路的熱敏電阻已經(jīng)被硅溫度傳感器代替。 圖 2。熱敏電阻和硅溫度傳感器這兩個(gè)模擬輸出溫度探測(cè)器的比較。 硅溫度傳感器有不同的輸出刻度和偏移量。例如，與絕對(duì)溫度成比例的輸出轉(zhuǎn)換功能，還有其他與攝氏溫度和華氏溫度成比例。攝氏溫度部分提供一種組合以便溫度能被單端補(bǔ)給傳感器測(cè)試。 在大多數(shù)應(yīng)用程序中，這些裝置的輸出被裝入一個(gè)比較器或 A/D 轉(zhuǎn)換器的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式。 這些附加的裝置，熱電阻和硅溫度傳感器繼續(xù)被使用是由于在很多情況下它的成本低和使用方便。 數(shù)字 I/O 溫度傳感器 大約在五年前，一種新型溫度傳感器出現(xiàn)了。這種裝置包括一個(gè)允許與微控制器進(jìn)行通信的數(shù)字接口。接口通常是 I2C 或 SMBus 的串行總線，但其他的串行接口，如 SPI 是共用的。除了要報(bào)告的微控制器，溫度讀數(shù)，該接口也從微控制器接收指令。這些指令通常溫度限制，如果超出，將中斷微控制器的溫度傳感器在集成電路上的數(shù)字信號(hào)。然后微控制器可以調(diào)整風(fēng)扇速度，或減慢微處理器的速度，例如，保持溫度在控制下。 這種類型裝置有多樣性的特點(diǎn)。遠(yuǎn)程溫度傳感，為了能夠遠(yuǎn)程測(cè)量，大多數(shù)的高效處理器提供一個(gè)溫度的模擬電壓芯片晶體。（晶體管的兩個(gè) pn 結(jié)僅被使用）。圖 3 顯示了一個(gè)使用這種技術(shù)檢測(cè)的處理器。其他應(yīng)用利用離散的晶體管實(shí)現(xiàn)相同的功能。 圖 3。設(shè)計(jì)的溫度傳感器可遠(yuǎn)程測(cè)試處理器芯片上的 pn 結(jié)溫度。 這種類型的傳感器的另一個(gè)重要特征是測(cè)量溫度在高或低極限外有中斷微控制器的能力（包括在圖 3 中所示的傳感器）。在其他的傳感器上，當(dāng)測(cè)量的溫度超過(guò)極限的時(shí)候，它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高或低的溫度門(mén)限，對(duì)於在圖 3 中的傳感器，那 些極限經(jīng)由 SMBus 接口被傳送到溫度傳感器。如果溫度移動(dòng)到周?chē)?huà)線范圍上面或下面，報(bào)警信號(hào)會(huì)中斷處理器。 在圖 4 中畫(huà)一種類似的裝置。而不是監(jiān)測(cè)一個(gè) pn 結(jié)溫度，它會(huì)檢測(cè)四個(gè)結(jié)和其內(nèi)部的溫度。因?yàn)?im 的 1668 消耗很小的能量，它內(nèi)部的溫度接近周?chē)鷾囟?。周?chē)鷾囟鹊臏y(cè)量給出關(guān)于系統(tǒng)風(fēng)扇是否正常工作的指示。 圖 4。溫度傳感器可檢測(cè)自己本地的溫度和四個(gè)遠(yuǎn)程 pn 結(jié)的溫度。 在圖 5 中顯示，控制風(fēng)扇是在遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測(cè)時(shí)集成電路的主要功能。這一部分的使用能在風(fēng)扇控制的兩種不同的模式之間進(jìn)行選擇。在 PWM 模 式中，微控制器控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速是通過(guò)更改發(fā)送到風(fēng)扇的信號(hào)周期測(cè)量溫度的一種功能。它允許電力消耗遠(yuǎn)少于該部分的線性模式控制所提供的。因?yàn)槟承╋L(fēng)扇在 PWM 信號(hào)控制它的頻率下發(fā)出一種聽(tīng)得見(jiàn)的聲音，這種線性模式可以是有利的，但是需要較高功率的消耗和附加的電路。額外的功耗是整個(gè)系統(tǒng)功耗的一小部分。 圖 5。風(fēng)扇控制器 /溫度傳感器集成電路也可使用 PWM 或一個(gè)線性模式控制方案。 當(dāng)溫度超出指定界限的時(shí)候，在這個(gè)集成電路提供中斷微控制器的警告信號(hào)。這個(gè)被叫做過(guò)熱溫度的信號(hào)形式里，安全特征也被提供。如果溫度升到一個(gè)危險(xiǎn)級(jí)別的時(shí)候 或軟件被鎖定，警報(bào)信號(hào)將不再有用。然而，溫度經(jīng)由 SMBus升高到一個(gè)水平，過(guò)熱能被直接用去關(guān)閉這個(gè)系統(tǒng)電源，沒(méi)有控制和阻止?jié)撛诘臑?zāi)難性故障。 這種數(shù)字設(shè)備的 I/O 類廣泛使用在查找服務(wù)器、 電池組和硬磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中。為了增加服務(wù)器的可靠性，溫度在很多位置被檢測(cè)：在主板 （本質(zhì)上是在底盤(pán)內(nèi)部的周?chē)鷾囟龋?，在處理器鋼模之?nèi)，和在其他發(fā)熱原件例如圖形加速器和硬磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。出于安全原因電池組結(jié)合溫度傳感器和使其最優(yōu)化以達(dá)到電池最大壽命。 檢測(cè)依靠中心馬達(dá)的速度和周?chē)鷾囟鹊挠脖P(pán)驅(qū)動(dòng)器的溫度有兩個(gè)好的理由：在驅(qū)動(dòng)器中 讀取錯(cuò)誤增加溫度極限。而且硬盤(pán) MTBF 大大改善溫度控制。通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)里面的溫度，就能控制馬達(dá)速度將可靠性和性能最佳化。驅(qū)動(dòng)器也能被關(guān)閉。在高端系統(tǒng)中，警告能為系統(tǒng)管理員指出溫度極限或數(shù)據(jù)可能丟失的狀況。 模擬正溫度感應(yīng)器 “模擬正量”傳感器通常匹配比較簡(jiǎn)單的測(cè)量應(yīng)用軟件。這些集成電路產(chǎn)生邏輯輸出量 來(lái)自被測(cè)溫度，而且區(qū)別于數(shù)字輸入 /輸出傳感器，因?yàn)樗麄冊(cè)谝粭l單線上輸出數(shù)據(jù)，與串行總線相對(duì)。 在一個(gè)模擬正量傳感器的最簡(jiǎn)單的實(shí)例中，當(dāng)特定的溫度被超過(guò)時(shí)，邏輯輸出出錯(cuò)；其它，是當(dāng)溫度降到一個(gè)溫 度極限的時(shí)候。當(dāng)其他傳感器有確定的極限的時(shí)候，這些傳感器中的一些允許使用電阻去校正溫度極限。 在圖 6 中，裝置顯示購(gòu)買(mǎi)一個(gè)特定的內(nèi)在溫度極限。這三個(gè)電路說(shuō)明這種類型的設(shè)備的常見(jiàn)用途： 提供警告，關(guān)閉儀器，或開(kāi)啟風(fēng)扇。 圖 ，集成電路信號(hào)報(bào)警和簡(jiǎn)單的開(kāi) /關(guān)風(fēng)扇控制。 7 中傳感器輸出頻率圖 8 中的設(shè)備很相似，但方波是 圖 。 8。這個(gè)溫度傳感器。因?yàn)榘l(fā)送溫度，單一隔離。 9，在這條公共線上允許 8 個(gè)溫度傳感器。微控制器的 I/O 傳感器微控制器每個(gè)傳感器的 數(shù)據(jù)。傳感器在特定時(shí)間范圍內(nèi)編碼。分配自己允許的時(shí)間范圍避免碰撞。 圖 9。個(gè)溫度傳感器的微控制器，同一上每個(gè)傳 感器溫度數(shù)據(jù)。 176。 C 是典型的室溫， 這些在電線應(yīng)用中非常突出的。例如，當(dāng)溫度傳感器，成本保持在一個(gè)這些傳感器在汽車(chē)為它們減少了銅的。 集成電路溫度傳感器提供的功能和接口繼續(xù)發(fā)展，系統(tǒng)設(shè)計(jì)將看到更多應(yīng)用。最后，集成更多電子芯片設(shè)計(jì)能力確保溫度傳感器很快包括新功能和特殊的接口。