位低功耗数字温度传感器的应用ad741ad741ad741a

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1、10位低功耗数字温度传感器的应用武汉力源电子股份有限公司应用推广部（430079）苏亦雄摘 要 采用10位低功耗数字温度传感器进行温度测控，可大大简化设计方案，系统性能也更加稳定。重点介绍这种传感器的结构和使用。关键词 数字温度传感器   OTI输出   故障排队1概述AD公司生产的数字温度传感器，内部包括一个带隙温度传感器和一个10位A/D转换器，精度可达0.25℃，是LM75的升级替换产品。可广泛应用于个人计算机、电子测试设备、办公设备、家用电器、过程控制等场合。该系列有：AD7414、AD7415、AD7416、AD7814等四种型号，它们的工作原理相同，主要参数见表1，引脚排列如图1所

2、示，引脚说明见表2。表1主要参数型号AD7414AD7415AD7416AD7814接口方式I2C/SMBUSSPI/DSP温度测量范围－55～125℃－40～85℃－40～85℃－55～125℃－55～125℃超温指示有无有无省电工作方式无有最大并联数381工作电压2.7～5.5V转换时间400μs封装SOT-23SOT-23SO-8/RM-8SOT-23/uSOIC　图1引脚图图2AD7416功能框图2器件主要组成   以AD7416为例，器件功能框图如图2所示。由带隙温度传感器、10位A/D转换器、温度寄存器、可设点比较器、故障排队计数器等组成。2.1带隙温度传感器和10位A/D转换器 

3、  表2引脚说明引脚名称说明GND电源地AS逻辑输入,从三个I2C地址中选其一的地址输入VDD正电源电压，2.7～5.5VSCL串行总线时钟OTI超温掉电输出（漏极开路）传感器将温度转换成电压，再由A/D转换器转换成10位数字量送温度值寄存器。A/D转换器的一次转换时间约400μs。2.2温度值寄存器   温度值寄存器是一个16位只读寄存器，它的高10位D15～D6由A/D转换器送来的数字量以补码格式储存，低6位D5～D0未用，如表3所示。   温度数据格式见表4（小数点在D8、D7之间）。该表中显示了A/D转换器的全部理论范围－128℃至+127℃。实际应用中，温度的测量范围将取决于器件的正

4、常工作温度范围，表中所列的数据为理论工作范围中的一些典型值。SDA数字I/O。双向数据串行总线，漏极开路输出A2～A0串行总线地址可编程的低3位DIN串行数据输入SCLK串行时钟输入片选输入DOUT串行数据输出表3温度值寄存器D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5～D0B9B8B7B6B5B4B3B2B1B0未用2.3可设点比较器   它对实际测量温度与预先设定的高（TOTI）和低（THYST）门限（寄存在图2中所示的上、下限寄存器中）进行比较，并在超温指示输出端（OTI）输出一个指示信号。OTI输出端需一个外部上拉电阻，通常为10kΩ。   图3是一简单的风扇控制器，当温度

5、超过80℃时它将接通冷却风扇，而在温度降到75℃时关断风扇。2.4故障排队计数器   为了避免在噪声环境下的误触发，器件提供了一个故障排队计数器。例如，如果故障排队设置为4，则必须连续4次的测量温度大于TOTI（或小于THYST），OTI才输出有效。任何打断了这种持续的读操作将复位故障排队计数器，所以如果有三次读数大于TOTI，接着有一次读数小于TOTI，则故障排队计数器将被复位而不会触发OTI。3使用方法3.1数字温度传感器的安装数字温度传感器可用于表面或空气温度检测。如用热传导的粘合剂将器件粘附在一个表面上，则管芯温度与表面温度之差大约在0.2℃之内。当环境空气温度与被测量的表面温度不同时

6、，应将器件的背面和引线与空气隔离。接地引脚是通向管芯的最主要的热量路径，必须保证接地引脚也与被测温的表面有良好的热接触。数字温度传感器封装的小型化使其可以被安装在密封的金属探头中进行温度测量。3.2器件地址   AD7814的地址由其片选信号决定；表4温度值寄存器温度数字量输出－128℃1000000000－125℃1000001100－100℃1001110000－75℃1011010100－50℃1100111000－25℃1110011100－0.25℃11111111110℃0000000000+0.25℃0000000001+10℃0000101000+25℃0001100100+5

7、0℃0011001000+75℃0100101100+100℃0110010000+125℃0111110100+127℃0111111100   AD7416的地址由A0、A1、A2决定，地址格式为：1001A2A1A0R/W；   AD7414和AD7415的地址见表5。3.3多个数字温度传感器的系统   D7416串行地址的低3位可以由用户设置，允许从1001000至1001111共8个地址