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温度传感器的发展方向

在电子产业中,传感器是相当重要的基础组件,广泛应用在航天、军事、工业、家电、汽车电子、信息及医疗设备等领域,尤其近年随着物联网概念的扩散,传感器的需求量成长后势颇受看好。

依用途区分,传感器大致可分为压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器、无线传感器和生物传感器等。在各类传感器种类中,根据INTECHNO咨询公司统计,温度传感器约占整个传感器总需求量的15%以上,为目前用量最大的传感器。

朝数字温度传感器方向发展

观察温度传感器的最新发展,ADI精密ADC产品线产品应用经理魏科指出:“与传统产品相比,新型温度传感器呈现出微型化、高精度、低功耗等发展趋势。”根据这样的发展趋势,ADI已提供一系列高精度、低成本的数字温度传感器,魏科指出,这系列温度传感器采用I2C或SPI接口,对于更复杂的系统设计应用,则可以采用内部集成有DAC、ADC、参考源以及门限警告寄存器的数字温度传感器。

在此系列中,ADT7420和ADT7320便是两款高精度、低漂移数字温度传感器,可以在–20˚C至+105˚C温度范围内实现±0.25˚C精度,在–40°C至+125°C温度范围则±0.5ºC精度。魏科并强调,与其他解决方案不同,数字温度传感器ADT7420和ADT7320可即插即用,不需要额外进行信号调理或校准。ADI并提供完整系列的模拟温度传感器。在价格方面,魏科表示:“温度传感器作为一个高度竞争性的市场,产品价格已经处于一个非常低的水平。”

采用MEMS工艺缩减体积

事实上,业界仍致力于提供价格更低的温度传感器。例如德州仪器(TI)于2011年年中所发布的非接触型红外线温度传感器芯片TMP006,其价格便较现有温度传感器下降1/25至1/8的幅度。除此之外,TMP006的封装面积减少95%,耗电量亦降低90%。据了解,TI此款温度传感器的体积之所以得以缩小,主要是由于整合了采用MEMS工艺的热电堆传感器。

由于体积的缩减,使得被动式红外线温度传感器的应用范围得以由工业领域延伸至智能手机、平板设备、笔记本电脑等可携式产品上,用以测量机壳温度。有别于传统外附方式,此温度传感器为直接焊接在PCB上,由于可将传感器设置在靠近系统最热位置,因此能提供更精确的温度量测。

德州仪器音频影像产品表面温度、电流感测暨Gamma缓冲产品营销经理Daniel Mar并表示,已有多家消费性电子厂商计划以创新方式将此红外线MEMS温度传感器应用在其产品上。TMP006在1.6毫米×1.6毫米单芯片整合包括MEMS热电堆传感器、信号调节功能、16位ADC、局部温度传感器及各种电压参考,整合度极高,可为非接触温度测量提供完整数字解决方案。

基本上,温度是最常见的被测物理量,因此,除独立存在的温度传感器外,更可以看到温度传感器被整合至其他的传感产品中,例如ADI新近推出的振动监控器ADIS16228,此产品将MEMS加速度计改造为具有可编程嵌入处理能力的3轴振动分析仪,其中便整合了数字温度传感器。整体而言,温度传感器的发展正由传统的模拟传感器转向数字化,以方便进一步的整合及提供数据处理功能。


(责任编辑:Ioter)

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