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以太網溫濕度傳感器為工業成效“被大量”

 

以太網溫濕度傳感器應用于電子財富已有多年,它們功能廣泛,可在以太網溫濕度太多時關斷系統,也可在高精度策劃中提供以太網溫濕度校準功能,或者顯示實時以太網溫濕度數據。在過去十年里,市場對于更高性能和更緊湊策劃的需求日益高漲,這促使人們不斷開發高性能數字器件如CPU、ASIC和GPU,以及消耗大量功率的系統的策劃。

而這些策劃對于熱管理提出了新的需求。人們對簡化系統策劃、減少芯片周邊元件數量和提高產品智能化水平的要求促使廠商們競相開發工業基于硅的以太網溫濕度傳感器。近年來,市面上不斷出現工業硅以太網溫濕度傳感器產品,并迅速在工業應用領域得到采用。

硅以太網溫濕度傳感器的幾種類型

以太網溫濕度傳感器利用半導體材料工業屬性的可預測性,通過測量一個雙極二極管的電壓工作。我們一般根據其輸出信號的不同來對其進行分類,目前主要有電壓、邏輯和(多位)數字輸出等幾種方式,不過現在越來越流行的趨勢是利用另外集成了一部分信號調節電路的器件。


電壓輸出(或者模擬)以太網溫濕度傳感器工作方式與電熱調節器非常相似,它們提供一個與以太網溫濕度成比例的電壓輸出。當需要電壓與以太網溫濕度呈線性關系的時候,采用硅以太網溫濕度傳感器就優于電熱調節器,因為它無需采用一個外部線性化電路,以及在許多情況下需要的運算放大器。

模擬以太網溫濕度傳感器具有不同的輸出范圍和偏移,它的輸出信號可以輸入一個比較器之中并生成一個過溫指示,或者直接輸入到一個模數轉換器(ADC)以實時顯示以太網溫濕度數據。模擬以太網溫濕度傳感器適用于要求低成本、小尺寸和低功耗的應用。

另一種類型的硅以太網溫濕度傳感器是以太網溫濕度開關或者邏輯輸出以太網溫濕度傳感器。當測得以太網溫濕度高于(或低于)所規定的界限時,這種器件就發出一個邏輯信號。開關點可在工廠對其編程,也可以通過外部電阻設定。這種器件提供簡單的邏輯電平輸出,可以簡化策劃和降低成本。以太網溫濕度開關的典型應用是以下系統:需要簡單的過溫或者欠溫指示(以太網溫濕度報警)以關斷系統、開啟風扇或者啟動一個加熱器(自動調溫器控制)等。

對于更復雜、更精確和更高分辨率的需求,促使人們開發出了數字以太網溫濕度傳感器。這些產品最初用于計算設備,但被迅速推廣至許多其它應用領域。典型應用包括:網絡設備中需要對高性能FPGA或者CPU進行以太網溫濕度監測,以防以太網溫濕度太多;帶有硬盤的設備,因為極端以太網溫濕度可能導致讀出錯誤和數據丟失。
 
數字溫度傳感器大行其道

數字溫度傳感器不需要其它外部元件就能直接獲得溫度讀數。它們之所以能夠做到這點,是因為它們采用了節省空間的封裝,把所有必要的功能性模塊都集成在一起。這些器件中的數字接口的主要優點在于提高了溫度控制回路的性能水平,以及采用軟件控制,可以在系統硬件或者熱屬性發生改變時方便地進行升級。

數字溫度傳感器目前采用各種不同的產業標準通訊協議。業內的主要趨勢是開發具有較低溫度誤差和較高溫度分辨率的傳感器。這兩種屬性使系統更精確地監測溫度環境,同時探測非常小的溫度變化。這樣的性能允許系統迅速響應,因而保證了較高的可靠性和熱保護。

除了通過數字接口向微控制器或者邏輯芯片報告溫度讀數以外,許多器件還能夠接收從微控制器發來的指令。這些指令通常是溫度界限,如果超過這些限度,它就激活溫度傳感器芯片上的數字信號,中斷微控制器或者微處理器。采用這種方式,當溫度升向危險水平時,甚至在軟件鎖住(無法通訊)基于硬件的信號時也能啟動系統動作。然后微控制器能夠調節風扇速度或者降低微處理器的速度,以使溫度處于控制之中。

目前可以采用幾種溫度傳感器來實現溫度測量設計。對最終應用進行初步評價,包括其用途和要求,可以大大降低選擇的難度。為具體應用選擇溫度傳感器的輸出(類型),取決于微控制器硬件和軟件資源,以及傳感器電路的復雜性。了解最流行的溫度傳感器芯片類型之間的差異,可以幫助人們為具體的應用選擇理想的產品,從而提高系統性能和縮短產品開發周期

 
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