中心議題：

• 智能溫度傳感器向高科技方向迅速發展

解決方案：

• 提高測溫精度和分辨力
• 增加測試功能
• 總線技術的標準化與規範化
• 可靠性及安全性設計
• 虛擬溫度傳感器和網絡溫度傳感器
• 單片測溫係統

現代信息技術的三大基礎是信息采集（即傳感器技術）、信息傳輸（通信技術）和信息處理（計算機技術）。傳感器屬於信息技術的前沿尖端產品，尤其是溫度傳感器被廣泛用於工農業生產、科學研究和生活等領域
，數量高居各種傳感器之首。

進入21世紀後
，智能溫度傳感器正朝著高精度
、多功能、總線標準化、高可靠性及安全性、開發虛擬傳感器和網絡傳感器、研製單片測溫係統等高科技的方向迅速發展。

1提高測溫精度和分辨力
在20世紀90年代中期最早推出的智能溫度傳感器，采用的是8位A/D轉換器，其測溫精度較低，分辨力隻能達到1℃。目前，國外已相繼推出多種高精度、高分辨力的智能溫度傳感器
，所用的是9~12位A/D轉換器
，分辨力一般可達0.5~0.0625℃。由美國DALLAS半導體公司新研製的DS1624型高分辨力智能溫度傳感器，能輸出13位二進製數據，其分辨力高達0.03125℃，測溫精度為±0.2℃。為了提高多通道智能溫度傳感器的轉換速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D轉換器。以AD7817型5通道智能溫度傳感器為例，它對本地傳感器、每一路遠程傳感器的轉換時間分別僅為27μs、9μs。

2增加測試功能
新型智能溫度傳感器的測試功能也在不斷增強。例如，DS1629型單線智能溫度傳感器增加了實時日曆時鍾（RTC），使其功能更加完善。DS1624還增加了存儲功能
，利用芯片內部256字節的E2PROM存cun儲chu器qi，可ke存cun儲chu用yong戶hu的de短duan信xin息xi。另ling外wai
，智zhi能neng溫wen度du傳chuan感gan器qi正zheng從cong單dan通tong道dao向xiang多duo通tong道dao的de方fang向xiang發fa展zhan，這zhe就jiu為wei研yan製zhi和he開kai發fa多duo路lu溫wen度du測ce控kong係xi統tong創chuang造zao了le良liang好hao條tiao件jian。

智能溫度傳感器都具有多種工作模式可供選擇，主要包括單次轉換模式、連續轉換模式、待機模式，有的還增加了低溫極限擴展模式
，操作非常簡便。對某些智能溫度傳感器而言
，主機（外部微處理器或單片機）還可通過相應的寄存器來設定其A/D轉換速率（典型產品為MAX6654），分辨力及最大轉換時間（典型產品為DS1624）。

智能溫度控製器是在智能溫度傳感器的基礎上發展而成的。典型產品有DS1620、DS1623、TCN75、LM76
、MAX6625。智能溫度控製器適配各種微控製器，構成智能化溫控係統;它們還可以脫離微控製器單獨工作，自行構成一個溫控儀。

3總線技術的標準化與規範化
目前
，智能溫度傳感器的總線技術也實現了標準化、規範化，所采用的總線主要有單線（-Wire）總線、I2C總線、SMBus總線和spI總線。

4可靠性及安全性設計
傳統的A/D轉換器大多采用積分式或逐次比較式轉換技術
，其噪聲容限低，抑製混疊噪聲及量化噪聲的能力比較差。新型智能溫度傳感器（例如TMP03/04
、LM74、LM83）普遍采用了高性能的Σ-Δ式A/D轉換器
，它能以很高的采樣速率和很低的采樣分辨力將模擬信號轉換成數字信號，再利用過采樣、噪聲整形和數字濾波技術

，來提高有效分辨力。Σ-Δ式A/D轉換器不僅能濾除量化噪聲
，而且對外圍元件的精度要求低。為了避免在溫控係統受到噪聲幹擾時產生誤動作，在AD7416/7417/7817、LM75/76、MAX6625/6626等智能溫度傳感器的內部，都設置了一個可編程的“故障排隊”計數器，專用於設定允許被測溫度值超過上

、下限的次數。僅當被測溫度連續超過上限或低於下限的次數達到或超過所設定的次數n（n=1~4）時，才能觸發中斷端。若故障次數不滿足上述條件或故障不是連續發生的

，故障計數器就複位而不會觸發中斷端。這意味著假定n=3時，那麼偶然受到一次或兩次噪聲幹擾
，都不會影響溫控係統的正常工作。

LM76型智能溫度傳感器增加了溫度窗口比較器，非常適合設計一個符合ACPI規範的溫控係統。這種係統具有完善的過熱保護功能，可用來監控筆記本電腦和服務器中CPU及主電路的溫度。微處理器最高可承受的工作溫度規定為tH，台式計算機一般為75℃，高檔筆記本電腦的專用CPU可達100℃。一旦CPU或主電路的溫度超出所設定的上、下限時

， INT端立即使主機產生中斷
，再通過電源控製器發出信號，迅速將主電源關斷起到保護作用。此外
，當溫度超過CPU的de極ji限xian溫wen度du時shi，嚴yan重zhong超chao溫wen報bao警jing輸shu出chu端duan也ye能neng直zhi接jie關guan斷duan主zhu電dian源yuan，並bing且qie該gai端duan還hai可ke通tong過guo獨du立li的de硬ying件jian關guan斷duan電dian路lu來lai切qie斷duan主zhu電dian源yuan，以yi防fang主zhu電dian源yuan控kong製zhi失shi靈ling。上shang述shu三san重zhong安an全quan性xing保bao護hu措cuo施shi已yi成cheng為wei國guo際ji上shang設she計ji溫wen控kong係xi統tong的de新xin觀guan念nian。

為防止因人體靜電放電而損壞芯片。一些智能溫度傳感器還增加了ESD保護電路
，一般可承受1000~4000V的靜電放電電壓。通常是將人體等效於由100PF電容和1.2K歐姆電阻串聯而成的電路模型
，當人體放電時，TCN75型智能溫度傳感器的串行接口端

、中斷/比較器信號輸出端和地址輸入端均可承受1000V的靜電放電電壓。LM83型智能溫度傳感器則可承受4000V的靜電放電電壓。

最新開發的智能溫度傳感器還增加了傳感器故障檢測功能
，能自動檢測外部晶體管溫度傳感器（亦稱遠程傳感器）的開路或短路故障。MAX6654還具有選擇“寄生阻抗抵消”模式，能抵消遠程傳感器引線阻抗所引起的測溫誤差
，即使引線阻抗達到100歐姆
，也不會影響測量精度。遠程傳感器引線可采用普通雙絞線或者帶屏蔽層的雙絞線。

5虛擬溫度傳感器和網絡溫度傳感器

（1）虛擬傳感器

虛擬傳感器是基於傳感器硬件和計算機平台、並通過軟件開發而成的。利用軟件可完成傳感器的標定及校準
，以實現最佳性能指標。最近
，美國B&K公司已開發出一種基於軟件設置的TEDS型xing虛xu擬ni傳chuan感gan器qi，其qi主zhu要yao特te點dian是shi每mei隻zhi傳chuan感gan器qi都dou有you唯wei一yi的de產chan品pin序xu列lie號hao並bing且qie附fu帶dai一yi張zhang軟ruan盤pan，軟ruan盤pan上shang存cun儲chu著zhe對dui該gai傳chuan感gan器qi進jin行xing標biao定ding的de有you關guan數shu據ju。使shi用yong時shi，傳chuan感gan器qi通tong過guo數shu據ju采cai集ji器qi接jie至zhi計ji算suan機ji
，首shou先xian從cong計ji算suan機ji輸shu入ru該gai傳chuan感gan器qi的de產chan品pin序xu列lie號hao，再zai從cong軟ruan盤pan上shang讀du出chu有you關guan數shu據ju



，然ran後hou自zi動dong完wan成cheng對dui傳chuan感gan器qi的de檢jian查zha、傳感器參數的讀取、傳感器設置和記錄工作。

（2）網絡溫度傳感器

網絡溫度傳感器是包含數字傳感器、wangluojiekouhechulidanyuandexinyidaizhinengchuanganqi。shuzichuanganqishouxianjiangbeicewenduzhuanhuanchengshuziliang，zaisonggeiweikongzhiqizuoshujuchuli。zuihoujiangceliangjieguochuanshugeiwangluo
，yibianshixiangechuanganqizhijian、傳感器與執行器之間、傳感器與係統之間的數據交換及資源共享
，在更換傳感器時無須進行標定和校準，可做到“即插即用”，這樣就極大地方便了用戶。

6單片測溫係統
單片係統是21世紀一項高新科技產品。它是在芯片上集成一個係統或子係統，其集成度將高達108~109元件/片
，這將給IC產業及IC應用帶來劃時代的進步。半導體工業協會（SIA）對單片係統集成所作的預測見表。目前，國際上一些著名的IC廠家已開始研製單片測溫係統，相信在不久的將來即可麵市。