數(shù)字模擬混合信號溫度傳感芯片的工作原理基于半導體PN結(jié)溫度特性與帶隙電壓的關(guān)系，通過小信號放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字校準補償?shù)炔襟E實現(xiàn)高精度測溫。

工作原理：芯片內(nèi)部采用CMOS半導體工藝，通過監(jiān)測PN結(jié)溫度與帶隙電壓的線性關(guān)系，將溫度變化轉(zhuǎn)化為電壓信號。該信號經(jīng)小信號放大后，通過內(nèi)置的16位ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，隨后進行校準補償以消除誤差。

技術(shù)特點：

高精度校準?：出廠前通過100%測試校準，利用誤差擬合模型實現(xiàn)±0.1℃精度（部分型號可達±0.004℃分辨率）。

寬工作范圍?：支持-103℃至+153℃或更寬范圍，適應(yīng)不同場景需求。

低功耗?：平均功耗約2μA（在1秒周期下），適合電池供電設(shè)備。

可編程性?：通過I2C接口支持數(shù)字配置，包括校準參數(shù)調(diào)整和功能設(shè)置。

該芯片通過半導體特性實現(xiàn)測溫，相比熱電偶（基于不同材質(zhì)導體電位差原理），具有更高靈敏度、抗干擾能力和更快響應(yīng)速度，但熱電偶更適合測量高溫場景。

工采電子代理的T1601X系列是數(shù)字模擬混合信號溫度傳感芯片，較高測溫精度±0.1℃，用戶無需進行校準。溫度芯片感溫原理基于CMOS半導體PN節(jié)溫度與帶隙電壓的特性關(guān)系，經(jīng)過小信號放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字校準補償后，數(shù)字總線輸出，具有精度高、一致性好、測溫快、功耗低、可編程配置靈活、壽命長等優(yōu)點。

溫度芯片內(nèi)置16-bit ADC，分辨率0.004°C，具有-103°C到+153°C的超寬工作范圍。芯片在出廠前經(jīng)過100%的測試校準，根據(jù)溫度誤差特性進行校準系數(shù)的擬合，芯片內(nèi)部自動進行補償計算。為了簡化系統(tǒng)應(yīng)用，芯片的ID搜索、測溫數(shù)據(jù)內(nèi)存訪問、功能配置等均基于數(shù)字單總線協(xié)議(One Wire，OW)指令，上位機微處理器只需要一個GPIO端口便可進行讀寫訪問。單總線通信接口是通過共用一根數(shù)據(jù)總線來實現(xiàn)多節(jié)點傳感采集與組網(wǎng)的低成本方案，傳輸距離遠、支持節(jié)點數(shù)多，便于空間分布式傳感組網(wǎng)。較多可支持100個節(jié)點100至500米長的測溫節(jié)點串聯(lián)組網(wǎng)。

芯片內(nèi)置非易失性E2PROM存儲單元，用于保存芯片ID號、高低溫報警閾值、溫度校準修正值以及用戶自定義信息，如傳感器節(jié)點編號、位置信息等。

系統(tǒng)框圖：

溫度傳感器的原理框圖見上圖。暫存器包含了兩個字節(jié)的溫度寄存器，存儲來自于傳感器的數(shù)字輸出。另外，暫存器和擴展暫存器提供了報警觸發(fā)閾值寄存器。配置寄存器允許用戶設(shè)定溫度轉(zhuǎn)換重復(fù)性和連續(xù)測量頻率。狀態(tài)寄存器可以查詢報警狀態(tài)。數(shù)據(jù)可存入非易失性單元，芯片掉電時數(shù)據(jù)不會丟失。

數(shù)字溫度傳感芯片 - T1601的特性：

測溫范圍：-103°C~+153°C

低功耗：典型待機電流 0.01μA，測溫平均電流2μA（AVG=8，1 次測量/s）

寬工作電壓范圍：1.8V~5.5V

可定制的測溫精度：±0.1℃/±0.5℃

測溫分辨率：16位輸出 0.004°C

溫度轉(zhuǎn)換時間可配置：15.3ms/8.5ms/5.2ms/2.2ms

較大112bit額外E2PROM空間用于存放用戶信息

標準單總線接口

加熱芯片自診斷功能

數(shù)字溫度傳感芯片?- T1601系列廣泛應(yīng)用在智能穿戴、空調(diào)、溫室大棚、電子體溫計、動物體溫檢測、醫(yī)療電子、冷鏈物流、倉儲、熱表氣表水表等多領(lǐng)域，歡迎登錄工采網(wǎng)咨詢。

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