测量和校准与产品相关的温度偏移

描述

MAX1358/MAX1359数据采集系统具有板载二极管结。二极管的固有 I-V 特性用于测量温度。为了提高测量精度,ADI公司在每个器件内存储校准系数,以校正读数中的小误差并实现最佳精度。

温度读数对应于结的实际温度。在监测温度变化的应用中,可以直接使用读数。在所需温度位于其他应用中,例如,在塑料外壳外部,如果读数偏移几度,温度将更准确。

温度测量模型

MAX1358/MAX1359的板载温度传感器通过片内二极管结或客户提供的外部温度传感器测量温度。两个常数(m,b)存储在芯片上的校准寄存器中,以校正由片内二极管和其他电路与理想电路的变化引起的测量误差。上述应用笔记4296描述了用于测量、计算和消除因器件或温度而异的非理想误差的四电流程序。这种四电流程序适用于片内和片外二极管结温传感器。

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图1.使用二极管结进行温度测量。

MAX1358/MAX1359测得的温度为结温(图1)。相关结温T的熟悉模型J,到环境温度,T一个和外壳温度,TC,如图 2 所示。

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图2.结温和环境温度。

在该模型中,热特性被转换为等效电路。(请注意,当芯片在ADI公司校准时,外壳温度TC和环境温度T一个被油浴逼得一样。

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图3.产品的热模型。

当芯片安装在电路板上(图3)时,T的值为TJMAX1358/MAX1359取决于许多产品特定因素:

电路板的温度

PCB周围的空气温度

EP与PCB的热连接

MAX1358/MAX1359的功耗

PCB上的电路消耗的功率

产品周围的空气温度

使产品免受环境温度影响的包装

上述因素造成温度T 之间的差异J可以看到MAX1358/MAX1359的内部以及MAX1358/MAX1359外部要测量的点。这意味着 TJ你用设备测量是一个估计,T最,实际 T 的内线.

幸运的是,对于固定设置,T 之间的差异最大J和 T内线是一个小的、恒定的、与产品相关的偏移,可以通过一些简单的测量来确定。

计算温度偏移的步骤

可以使用简单的过程来更正特定于产品的偏移。下面显示了一个工作表(图 4)来说明该过程。

“银”系数是指存储在MAX1358/MAX1359(TEMP_CAL寄存器)内的校准系数值。您可以通过SPI™总线从芯片读取这些值。这些值的使用方式如下:

TESTIMATE (°C) = TMEAS (°C) × GS + OS (°C)

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图4.产品特定的温度偏移消除。

每当您希望从测量的 T 转换时,都会使用银系数J到实际温度的估计值。

为了在产品工程表征期间测量温度失调,需要两个数字:MAX1358/MAX1359估计的温度(上式中的C)和产品外的实际温度(上式中的A)。实际温度应使用已知的精确传感器、仪表和程序进行测量。使用这两个数字,您可以计算D的值,即特定于产品的温度偏移。D 的典型值介于 0°C 和 +6°C 之间。

在工程表征期间应重复此过程,以确定该值是否足够稳定,可以对构建的所有副本进行硬编码,或者是否需要将其应用于构建的每个产品。在副本之间稳定的值可以硬编码到固件中。在制造过程中,每个副本之间不稳定的值应存储在非易失性存储器中。

最后,在运行时使用 D 的值,如 K 的公式所示。结果是一个校准和偏移读数,用于估计产品外部的所需温度。

总结

本文介绍了一个简单的步骤,可以提高MAX1358/MAX1359系列内部温度传感器的温度读数精度。

请注意,如果您的产品仅查看温度变化,则不需要此过程。例如,如果您只是希望在温度升高或下降时触发另一个操作。在这种情况下,任何抵消项都会退出。

另请注意,如果外部温度传感器未浸入 TEXT 中,则可以使用类似的程序。

审核编辑:郭婷

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