新聞中心

        EEPW首頁 > 測試測量 > 設計應用 > 數字溫度傳感器AD7416及其應用

        數字溫度傳感器AD7416及其應用

        作者: 時間:2007-01-29 來源:網絡 收藏

        是美國模擬器件公司()出品的單片機溫度監控系統集成電路。其內部包含有帶隙和10位器,可將感應溫度轉換為0.25℃量化間隔的數字信號,以便用來與用戶設置的溫度點進行比較。片內寄存器可以進行高/低溫度門限的設置當溫度超過設置門限時,過溫漏級開路指示器(OTI)將輸出有效信號。另外,可以通過接口對的內部寄存器進行讀/寫操作,最多可允許8片AD7416掛接在同一個串行總線上。該可廣泛應用于數據采集系統中的環境溫度監測、工業過程控制、電池充電以及個為計算機等系統。

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/259300.htm

        1 基本特性與引腳功能

        AD AD7416具有如下基本特性:

        ●工作電壓范圍為+2.7V~+5.5V;

        ●測溫范圍為-55℃~+125℃;

        ●具有10位數字輸出溫度值,分辨率為0.25℃;

        ●精度為±2℃(-25℃~+100℃)和±3℃(-55℃~+125℃);

        ●轉換時間為15~30μs,更新速率為400μs;

        ●帶有過溫漏級開路指示器(OTI);

        ●具有兼容的串行接口和可選的串行總線地址;

        ●具有低功耗關閉模式(典型值為0.2μA);

        ●可用來升級替換LM75。

        AD7416采用8腳表面貼SO和8腳小型SOIC封裝形式,圖1所示為AD7416的引腳排列圖,各引腳功能如表1所列。

        表1 AD7416引腳功能

        引 腳符 號

        功 能 描 述

        1SDA串行數據輸入、輸出端
        2SCL時鐘信號輸入端
        3OTI過溫漏級開路輸出端
        4GND接地端
        5A2串行總線地址輸入端
        6A1串行總線地址輸入端
        7A0串行總線地址輸入端
        8VDD電源端

        2 工作原理

        AD7416的內部功能框圖如圖2所示。它的片內帶隙可按預先設置的工作方式對環境溫度進行實時測量,并將結果轉化為數字量存入到溫度值寄存器中(地址00H),其環境溫度與輸出數據的關系如表2所列。

        表2 環境溫度與輸出數據的關系

        環 境 溫 度二進制數字輸出
        -50℃11 0011 1000
        -25℃11 1001 1100
        -0.25℃11 1111 1111
        0℃00 0000 0000
        +0.25℃00 0000 0001
        +10℃00 0010 1000
        +25℃00 0110 0100
        +50℃00 1100 1000
        +75℃01 0010 1100
        +100℃01 1001 0000
        +125℃01 1111 0100

        AD7416預先設置的工作方式分兩種:

        ●自動測溫方式。在這種方式下,AD7416每隔400μs對環境溫度測量一次,每次的量化轉換時間為15~30μs,其余時間芯片則自動轉入休眠狀態;

        D7 D6 D5D4 D3D2D1D0
        通道選擇故障排隊OTI輸出極性比較/中斷工作方式

        ●低功耗方式。這種方式通常應用在測溫頻率較低的場合。當用戶需要對環境溫度進行測量時,可通過串行接口總線來寫入操作命令,此時,芯片將由休眠狀態轉入測溫狀態。當溫度量化轉換結束后,芯片將重新轉入休眠狀態。

        AD7416內部的配置寄存器(地址01H)為8位讀/寫寄存器,可用于設置操作方式,其格式為:

        配置寄存器各部分的功能如下:

        ●D7~D5始終設置為000;

        ●D4和 D3用于設置故障排隊長度,以防止測溫系統在受到干擾時錯誤地觸發過溫指示器(OTI),故障排隊長度可分別設置為1、2、4和6次;

        ●D2用于設置OTI的輸出極性。0表示低電平輸出,1表示高電平輸出;

        ●D1 用于設置OTI的工作方式。0表示采用比較方式工作,即當環境溫度超過TOTI時觸發OUT輸出,其輸出電平一直保持到環境溫度降至THYST;1表示采用中斷方式工作,即當環境溫度超過TOTI的觸發OTI輸出,其輸出電平將一直保持到下一次讀操作,而在這期間,即使環境溫度降到THYST,輸出電平也不翻轉;

        ●D0用于設置工作方式。0表示采用自動測溫方式,1表示采用低功耗方式。

        THYST溫度點寄存器(地址02H)和TOTI溫度點寄存器(地址03H)均是16位讀/寫寄存器,分別用于設置低端和高端溫度點的門限值,所設數值以二進制補碼的形式存入高9位,其余位置0。

        AD7416采用I2C串行總線和數據傳輸協議來實現同外設的數據傳輸。在數據傳輸過程中AD7416作為從器件通過數據輸入/輸出線SDA以及時鐘信號線SCL與總線相連。其傳輸時序如圖3所示。當SCL保持高電平時,SDA從高電平到低電平的跳變為數據傳輸的開始信號,隨后傳送AD7416的地址信息的讀/寫控制位。其地址信息的格式為:100A2A1A0R/W。

        根據A2A1A0的不同編碼,最多可允許8片AD7416掛接同一個串行總線上。讀/寫控制位為1時,表示對AD7416進行讀操作,為0時,則表示進行寫操作。當每個字節傳送結束時,必須在收到接收數據一方的確認信號(ACK)后方可開始下一步的操作。然后在地址信息和讀/寫控制位之后傳送片內寄存器地址和數據。最后,在SCL保持高電平的情況下,當SDA從低電平跳變到高電平時將終止數據的傳輸操作。

        3 應用實例

        AD7416在每次上電時的默認參數如下:

        ●TOUI設置為80℃、THYST設置為75℃;

        ●OTI采用比較方式工作;

        ●OTI輸出低電平有效;

        ●故障排隊長度設置為1。

        這些默認值可使該溫度傳感器在不連接串行總線時用作自動調溫器,圖4所示就是AD7416作為自動調溫器的典型應用電路原理圖。當被測量的環境溫度低于 THYST時,OTI輸出高電平,Q1導通,繼電器吸合,加熱器開始工作;當被測量的環境溫度高于TOTI時,OTI輸出低電平,將Q1的基極電位拉低以使其截止,繼電器釋放,加熱器停止工作。

        實際應用中應注意以下幾個問題:

        ●為防止環境干擾,AD7416的電源同地線之間要并接容值大于0.1μF的鉭電容;

        ●AD7416的感溫器件在芯片內部,因此芯片表面要被測物體緊密接觸;

        ●由于芯片自耗電的存在,AD7416工作時的自身溫升約為0.2,所以在精確測溫時應采取低功耗的工作方式;

        ●OTI輸出端的上拉電阻的阻值越大,流入AD7416的電流越小,其溫升也越小,但上拉電阻最大不能超過30kΩ,通常選10kΩ;

        ●與I2C兼容的接口總線在AD7416上電后就一直有效,因此在芯片處于休眠狀態下仍可進行片內數據的讀出和寫入。


        作者:北京特種機電研究所 李 明 楊文昭



        評論


        相關推薦

        技術專區

        關閉
        主站蜘蛛池模板: 英吉沙县| 乡宁县| 游戏| 全州县| 新民市| 永平县| 衡南县| 金塔县| 罗源县| 陆丰市| 班戈县| 腾冲县| 石柱| 卓尼县| 葵青区| 米泉市| 长顺县| 布拖县| 廉江市| 江西省| 类乌齐县| 邛崃市| 蒙山县| 阳谷县| 定南县| 扎兰屯市| 柳林县| 全州县| 林口县| 福海县| 招远市| 宁强县| 会昌县| 江口县| 东宁县| 海阳市| 扶沟县| 清镇市| 靖边县| 元谋县| 拉孜县|