详解高精度数字模拟混合信号温度传感芯片的工作原理及应用

高精度温度传感芯片是利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感芯片。这些呈现规律性变化的物理性质主要有体。温度传感芯片是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。

一般铂系电阻温度传感器，如Pt100，Pt1000,是精度较高的温度传感器，按中国标，分为二等铂电阻，精度+/-0.3℃，一等铂电阻，精度+/-0.15℃。按国际IEC标准，B级相当于国内二等铂电阻，精度+/-0.3℃,A级相当于国内一等铂电阻，精度+/-0.15℃，还有更高一个级别是AA级，也就是1/3B级，精度是+/-0.1℃,还有一些国际厂商，能生产非标的高精度铂电阻温度传感器，如1/5B级，精度是+/-0.06℃(有些是1/6B，精度是+/-0.05℃)，更高的校验用高精度温度传感器，如1/10B级，精度是+/-0.03℃。现在还有部分欧洲实验室能标定极精高精度的铂电阻温度传感器，如1/30B级，精度是+/-0.01℃，这些超高精度温度传感器，精度极高，但传感器及其处理电路费用极昂贵，所以高精度温度传感器只在必要的场合使用，不可一味要求过高，超过实际使用要求。

温度传感芯片温度计通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内，温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差，常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。

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。
温度芯片内置16-bit ADC，分辨率0.004℃，具有-70℃到+150℃的超宽工作范围。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。芯片支持数字单总线和I2C 双通信接口：单总线适合长线缆、多节点的分布式传感应用场景，可支持100个节点100 至500 米长的测温节点串联组网。

芯片具有64位ID序列号，芯片的ID搜索、测温数据内存访问、功能配置等均可通过数字单总线协议指令实现，上位机微处理器只需要一个GPIO端口便可进行读写访问；I²C接口适合高速率的板级应用场景，接口速度可达400kHz。
芯片内置非易失性E2PROM存储单元，用于保存芯片ID号、高低温报警阈值、温度校准修正值以及用户自定义信息，如传感器节点编号、位置信息等。芯片另有ALERT报警指示引脚，便于用户扩展硬件报警应用。

温度传感芯片 - MTS01的特性：
1、测温精度：
-±0.1℃（+28°C 到+43°C）
-或±0.1℃（+0°C 到+50℃）
-或±0.1℃（+20°C 到+70℃）
2、测温范围：-70°C ~ +150°C
3、低功耗：典型待机电流0.1μA@3.3V，测温峰值电流0.45mA@3.3V，测温平均电流5.2μA（@3.3V，1s 周期）
4、宽工作电压范围：1.8V-5.5V
5、感温分辨率：16 位输出，高分辨率0.004°C
6、温度转换时间可配置：10.5ms/5.5ms/4ms
7、可配制单次/周期测量
8、用户可设置温度报警
9、标准单总线接口& I2C 接口

数字高精度温度传感芯片 - MTS01广泛应用在智能穿戴、空调、电子体温计、动物体温检测、医疗电子、冷链物流、热表气表水表等多领域，欢迎致电联系：133 9280 5792(微信同号)