术语和定义
参考文献
//www.xmece.com/configurable-mixed-signal．
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作者:奥Kravchenko
介绍
温度传感器是最重要的物理传感器之一，因为许多不同的过程(在日常生活中也是如此)都是由温度调节的。此外，温度测量允许间接测定其他物理参数，如物质流量、液位等。通常，传感器将测量的物理值转换成模拟信号，温度传感器也不例外。为了由CPU或计算机处理，模拟温度信号必须转换成数字形式。对于这种转换通常使用昂贵的模数转换器(adc)。
本应用笔记的目的是开发和提出一种简化的技术，将温度传感器的模拟信号直接转换为具有比例频率的数字信号GreenPAK™．随后，根据温度变化的数字信号的频率可以更容易地以相当高的精度测量，然后转换为所需的测量单位。这种直接转换之所以有趣，首先是因为它不需要使用昂贵的模数转换器。此外，数字信号传输比模拟信号更可靠。
设计与电路分析
根据具体要求，可以使用不同类型的温度传感器及其信号处理电路，主要是在温度范围和精度方面。最广泛使用的是NTC热敏电阻，它会随着温度的升高而降低其电阻值图1）.与金属电阻传感器(rtd)相比，它们的电阻温度系数高得多，成本也低得多。热敏电阻的主要缺点是其特性“电阻与温度”的非线性关系。在我们的例子中，这并没有扮演一个重要的角色，因为在转换过程中，频率与热敏电阻有一个精确的对应关系，因此，温度。
图1显示热敏电阻与温度的图形依赖性(取自制造商数据表)。在我们的设计中，我们使用了两个类似的NTC热敏电阻，在25°C下的典型电阻为10 kOhm。
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海图上的符号 |
热敏电阻式 |
|---|---|
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热敏电阻1 |
NTC MF52E 103F3950 10k |
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热敏电阻2 |
NTC LE100E3103 640 - 10 - k |
的基本思想的直接转换温度信号成比例的输出数字信号频率的使用热敏电阻R1与频率整定的电容C1 R1C1-circuit发生器,作为经典的一部分环形振荡器使用三个“与非”逻辑元素。R1C1的时间常数取决于温度，因为当温度变化时，热敏电阻的电阻也会随之变化。
输出数字信号的频率可由公式(1)计算:
这种振荡器通常增加一个电阻R2，以限制通过输入二极管的电流，并减少电路输入元件上的负载。如果R2的电阻值远小于R1的电阻值，那么实际上并不影响产生频率。
因此，基于GreenPAKSLG46108V，两种温度到频率转换器的变体被构造(见图5）.文中给出了这些传感器的应用电路图3．
设计，正如我们已经说过，是相当简单的，它是一个链的三个NAND元件，形成一个环形振荡器(见图4和图2)，一个数字输入(pin# 3)和两个数字输出(pin# 6和pin# 8)连接到外部电路。
图5照片显示了主动温度传感器(一美分硬币是规模)。
测量了这些主动温度传感器的正确功能。我们的温度传感器被放置在一个控制室内，内部温度可以改变为0.5°С的精度。记录了输出数字信号的频率，并给出了结果图6．
从图中可以看出，根据上述公式(1)，频率测量值(绿色和蓝色三角形)与理论值(黑色和红色线)几乎完全重合。因此，这种将温度转换为频率的方法是正确的。
此外，还制造了第三个主动温度传感器(见图7)以证明在可见温度指示下进行简单处理的可能性。使用GreenPAKSLG46620V包含10个延迟元件，我们已经建造了10个频率探测器(见图9)，每一个都被配置为检测一个特定频率的信号。用这种方法，我们构造了一个简单的温度计，有十个可定制的指示点。
图8显示主动传感器的顶级原理图，带有10个温度点的显示指示器。这个附加功能很方便，因为它可以直观地估计温度值，而不需要单独分析生成的数字信号。
结论
在本应用笔记中，我们提出了一种将温度传感器模拟信号转换为调频数字信号的方法GreenPAK亚博电竞菠菜产品从对话框。结合使用热敏电阻GreenPAK允许可预测的测量，而不使用昂贵的模数转换器，并避免测量模拟信号的要求。GreenPAK是开发这类可定制传感器的理想解决方案，如构建和测试的原型示例所示。GreenPAK包含了实现各种电路解决方案所必需的大量功能元件和电路块，这大大减少了最终应用电路的外部元件数量。低功耗，小芯片尺寸和低成本是一个额外的选择GreenPAK作为许多电路设计的主控制器。