保護噪聲環(huán)境下的數(shù)字溫度傳感器

在噪聲環(huán)境中采用數(shù)字溫度感測方法是困難的。噪聲容易耦合到溫度感測電路中并可能導(dǎo)致大的溫度誤差。事實上，1個很強的噪聲環(huán)境可能完全淹沒溫度測量，使任何結(jié)果都無用。
而更糟的是，對于這種應(yīng)用直到現(xiàn)在為止在數(shù)字傳感器的前端增加1個滿足要求的濾波器已是不可能的。這是因為與濾波器有關(guān)的電容和電阻干擾所用的測量技術(shù)，導(dǎo)致偏移，引起溫度結(jié)果的誤差。嵌入在最新數(shù)字傳感器中的串聯(lián)電阻補償技術(shù)意味著已不再是這種情況。
例如，在ADT7461的D+和D-輸入之間增加1個簡單的R-C-R濾波器可降低或消除溫度測量中的噪聲影響(見圖1)。遠程傳感器是1個連接成二極管的標準PNP晶體管。其發(fā)射極連接到ADT7461的D+引腳，而基極和集電極連接到D-輸入。濾波器由100Ω的兩個電阻器和1個1nF電容器組成。



置濾波器盡可能的靠近D+和D-輸入。此濾波器具有1.6MHz截止頻率。沒有濾波器時，溫度測量誤差可能達80℃或更大。有了濾波器使誤差降到1℃以下是可能的，這種電路配置應(yīng)用于噪聲環(huán)境是理想的。
根據(jù)所需要的截止頻率可用另外的電阻和電容值來構(gòu)建濾波器。最大電容值限制為2.2nF，因為任何較高值的電容會影響溫度測量。同樣，對于D+和D-通路總電阻值限制在3KΩ。
通常，在遠程傳感器和標準數(shù)字溫度傳感器之間通路上的任何電阻都會影響溫度測量的精度。一般，與傳感器串聯(lián)的雜散電阻每歐姆所測量的溫度值有0.5℃偏移。
然而，ADT7461自動消除高達3KΩ串聯(lián)電阻的影響。這種特性允許把濾波器放置在ADT7461和遠程傳感器之間。圖1中的濾波器示出對外部傳感器在D+和D-通路為100Ω電阻。用戶不需要定標。另外，與印刷電路板跡線或其他連接器有關(guān)的任何電阻也將消除，這允許把遠程溫度傳感器放置在遠離ADT7461一定距離的地方。




圖2示出在強噪聲環(huán)境中濾波器是如何有效。該實例中的噪聲是100mV方波，從同相位加到D+和D-通路。不放置濾波器時，ADT7461溫度測量誤差高達50℃。系統(tǒng)中這種噪聲電平無濾波器時采用溫度監(jiān)控IC是不可能的。靠采用濾波器，可使誤差降到小于1℃，低于器件所標定的±1℃精度。同樣，濾波器可以降低差分噪聲，即D+和D-通路中非同相噪聲。