1 引言
ADT75是ADI公司推出的数字温度传感器,内置1个高度集成的温度传感器,其额定工作温度范围为-55℃~+125℃,能够对温度进行准确测量。其内部还包含1个12位的ADC,用来监测并数字化温度值,其分辨率可达0.0625℃,功耗低,工作电压范围是3 V~5.5 V。若工作电压在3.3 VCONTROL ENGINEERING China版权所有,其典型电流值为300 μA;在关断模式下,典型电流值仅为3μA。ADT75是一款完善的数字温度传感器,集传感器和模数转换器于一体,可大大简化温度测试系统的设计,提高系统的集成化。
ADT75的主要特点如下:
内含12位A/D转换器;
温度误差最大是±1℃,温度分辨率0.0625℃;
SMBus/I2C兼容接口;
工作温度范围为-55℃~+125℃;
超温指示器;
采用关断模式降低能耗;
8引脚MSOP和SOIC封装。
2 ADT75的引脚排列及功能
ADT75的引脚排列如图l所示。各个引脚的功能如表l所列。
3 ADT75的工作原理
ADl75的内部结构如图2所示。主要包括温度传感器、∑一△调节器、4个数据寄存器(温度数据寄存器、配置寄存器、THYST定值寄存器和TOS定值寄存器)和1个地址指针寄存器、数字比较器、SM-Bus/I2C串行接口等。其工作过程如下:温度传感器进行温度采集,产生与绝对温度成一定比例的精确电压,并与内部参考电压进行比较,输入精确的数字式调节器中,转换为有效精度为12位的数据。被测量的温度值与限定值比较,如果测量值超限www.cechina.cn,则OS/ALERT引脚输出超限信息。
ADl75包含5个寄存器:4个数据寄存器和1个地址指针寄存器。配置寄存器是惟一的8位数据寄存器,其余的均是16位。温度数据寄存器是惟一的只读数据寄存器。上电时,地址指针寄存器被设置为Ox00控制工程网版权所有,且指针指向温度数据寄存器,具体描述见表2。
(1)地址指针寄存器
该8位写寄存器存放指向4个数据寄存器之一的1个地址,并选择单步模式。采用单步模式可以减少电能消耗,当单步模式启动时,ADT75立刻进入关断模式。当VDD为3.3V时,电流消耗为3μA;当VDD为5 V时,电流消耗为5.5μA。P0和P1选择被写入或读出数据字节的数据寄存器。PO、Pl和P2通过向这个寄存器写入04H来选择单步模式。该8位寄存器其余位都设置为零。寄存器地址选择见表3。
(2)温度数据寄存器
16位只读寄存器存储由内置温度传感器测得的温度值,以二进制补码的方式存储,以MSB为温度标记位。读寄存器时www.cechina.cn,先读高8位,后读低8位。
(3)配置寄存器
8位可读/写寄存器为ADT75配置各种模式www.cechina.cn,如关断、超温中断、单步、SMBus报警使能、OS/ALERT引脚极性和超温错误队列等。
(4)THYST定值寄存器
这个16位读/写寄存器存放2个中断模式下的温度滞后限定值。温度限定值以二进制补码的方式存储,用MSB作为温度标志位。当从这个寄存器读数时,先读高8位MSB,后读低8位LSB。THYST的缺省设置极限温度为+75℃。
(5)TOS定值寄存器
这个16位读/写寄存器以2个中断模式存放超温限定值。温度限定值以二进制补码的方式存储。当从这个寄存器读数时,先读高8位MSB,后读低8位LSB。TOS的缺省设置极限温度为+80℃。
4 典型应用
温度是测控系统中主要的被控参数之一。实际应用中,经常需要控制温度使之保持在某一范围内。以往,在实际测控系统中,多采用热敏电阻器或热电偶测量温度。这种温度采集电路有时需要冷端补偿电路,这样就增加了电路的复杂性;而且电路易受干扰,使采集到的数据不准确。
4.1 应