智能温度传感器发展的新趋势

1、提高测温精度的分辨力

在20世纪90年代中期最早推出的智能温度传感器，采用的是8位A/D转换器，其测温精度较低，分辨力只能达到1度。目前，国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智能温度传感器，所用的是9~12位A/D转换器，分辨力一般可达0.5~0.0625度。由美国DALLAS半导体公司新研制的DS1624型高分辨分智能温度传感器，能输出13位二进制数据，其分辨力高达0.03125度，测温精度为正负0.2度。为了提高多通道智能温度传感器的转换速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D转换器。以AD7817型5通道智能温度传感器为例，它对本地传感器，每一路远程传感器的转换时间分别仅为27US,9US.

2、增加智能温度传感器的测试功能

新型智能温度传感器的测试功能也在不断增强。例如,DS1629型单线温度传感增加了实时日历时钟（RTC），使其功能更加完善。DS1624还增加了存储功能，利用芯片内部256字节的E2PROM存储器，可存储用户的短信息。另外，智能温度传感器正从单通道向多通道的方向发展，这就为研制和开发多路温度测控系统创造了良好条件。

智能温度传感器都具有多种工作模式可供选择，主要包括单次转换模式，连续转换模式待机模式，有的还增加了低温极限扩展模式， *** 作非常简便。对某些智能温度传感器而言，主机（外部微器或单片机）还可通过相应的寄存器来设定其A/D转换速率（典型产品为MAX6654）分辨力及最大转换时间（典型产品为DS1624）。

智能温度控制器是在智能温度传感器的基础上发展而成的，典型产品有DS1620，DS1623,TCN75,LM76,MAX6625.智能温度控制器适配各种微控制器，构成智能化温控系统；它们还可以脱离微控制器单独工作，自行构成一个温控仪。

3、温度传感器总线技术的标准化与规范化

目前智能温度传感器的总线技术也实现了标准化、规范化，所采用的总线主要有单线（1-WIRE）总线，I2C总线，SMBUS总线和SPI总线。温度传感器作为从机可通过专用总线接口与主机进行通信。

4、智能温度传感器可靠性及安全性设计

传统的A/D转换器大多采用积分式或逐次比较式转换技术，其噪声容限低，抵制混叠噪声及量化噪声的能力比较差。新型智能温度传感器（例如：TMP03/04，LM74、LM83）普遍采用了高性能的∑-△式A/D转换器，它能以很高的采样速率和很低的采样分辨力将模拟信号转换成数字信号，再利用过采样，噪声整形和数字滤波技术，来提高有效分辨力，∑-△式A/D转换器不仅能滤除量化噪声，而且对外围元件的精度要求低；由于采用了数字反馈方式，因此比较器的失调电压及零点漂移都不会影响温度的转换精度。这种智能温度传感器兼有抵制串模干扰能力强，分辨力高，线性度好成本低等优点。

为了避免在温控系统受到噪声干扰时产生误动作，在AD7416/7417、LM75/76、MXA6625/6626等智能温度传感器的内部，都设置了一个可编程的“故障排队（FAULT QUEUE）”计数器，专用于设定允许被测温度值超过上、下限的次数。仅当被测温度连续超过上限或低于下限的次数，专用于设定允许被测温度超过上、下限的次数达到或超过所设定的次数N（N=1~4）时，才能触发中断端。若故障次数不满足上述条件或故障不是连续发生的，故障计数器就复位而不会触发中断端。若故障次数不满足上述条件或故障不是连续发生的，故障计数器就复位而不会触发中断端。这意味着假定N=3时，那么偶然受到一次或两次噪声干扰，都还会影响温控系统的正常工作。

LM76型智能温度传感器增加了温度窗口比较器，非常适合设计一个符合ACPI规范的温控系统。这种系统具有完善的过热保护功能，可用来监控笔记本电脑和服务器中CPU及主电路的温度。微处理器最高可承受的工作温度规定为IH台式计算机一般为75度，高档笔记本电脑的专用CPU可达100度。一旦CPU或主电路的温度超出所设定的上、下限时，INT端立即使主机产生中断，再通过电源控制器发出信号，迅速将主电源判断，起到保护作用。此外，当温度超过CPU的极限温度时，严重超温报警输出端也能直接关断主电源。并且该端还可通过独立的硬件关断电路来切断主电源，以防主电源控制失灵。上述二重安全性保护措施已成为国际上设计温控系统的新观念。

为防止因人体静电放电(ESD)而损坏芯片。一些智能温度传感器还增加了ESD保护电路，一般可承受1000V~4000V的静电放电电压。通常是将人体等效于由100PF电容和1.2千欧电阻串联而成的电路模型，当人体放电时，TCN75型智能温度传感器的串行接口、中断/比较器信号输出端和地址输入端均可承受1000V的静电放电电压。LM83型智能温度传感器则可承受4000V的静电放电电压。

最新开必的智能温度传感器还增加了传感器故障检测功能，能自动检测外部晶体管温度传感器的开路或短路。MAX6654还具有选择“寄生阻抗低消”模式，能抵消远程传感器引线阻抗所引起的测温误差，即使引线阻抗达到100欧，也不会影响测量精度。远程传感器引线可采用普通双绞线或者带屏蔽层的双绞线。

5、虚拟传感器和网络传感器

1）、虚拟传感器

虚拟传感器是基于传感器硬件和计算机平台，并通过软件开发而成的。利用软件可完成传感器的标定及校准，以实现最佳性能指标。最近，美国B＆K公司已开发出一种基于软件设置的TEDS型虚拟传感器，其主要特点是每只传感器都有惟一的产品序列号并且附带一张软盘，软盘上存储着对该传感器进行标定的有关数据。使用时，传感器通过数据采集器接至计算机，首先从计算输入该传感器的产品序列号，再从软盘上读出有关数据，然后自动完成对传感器的检查，传感器参数的读取，传感器设置和记录工作。

2）、网络传感器

网络传感器是包含数字传感器、网络接口和处理单元的新一代智能传感器。数字传感器首先将被测温度转换成数字量，再送给微控制器数据处理，最后将测量结果传输给网络，以便实现各传感器之间、传感器与执行器之间、传感器与系统之间的数据交换及资源共享，在更换传感器时无须进行标定和校准，可做到“即插即用”这样就极大地方便了用户。目前，美国霍尼威尔公司已开发出网络压力传感器的系列产品。