重要TSic系列高精度温度传感器应用

TSic 系列高精度温度传感器的应用

作者：陈拓 chentuo@ 2011­9­1

1. 产品介绍

TSic 是 IST（Innovative Sensor T echnology IST AG）公司的传感器 IC 产品。IST是 Endress+Hauser Group 集团下的一家公司，总部设在瑞士西北部的赖纳赫（Reinach） 。 Endress+Hauser 集团是为工业过程工程提供测量仪表服务和解决方案的全球领导者之一， 旗下的 IST公司的产品是各种温度、湿度和流量传感器。

IST公司的官方网站：http://www.ist­

2. TSic

TSic 是单总线温度传感器 IC的注册商标。 T sic 产品系列由

集成芯片和已校准的温度传感器组成。内部集成了用于模

拟或数字信号输出的信号转换器。它提供的测量精度从

±0.5°C 到非常低的±0.1°C，并且有（0.1°C）到高至

（0.034°C，0.004°C）的信号分辨率，以最佳化温度控制。

使用 T sic 测量非常简单，它不仅提供出色的精度，而且具

有长时间稳定性。由于他的低功耗（典型值为 30μA） ，也

非常适合做数据记录器、数字温度计以及温度监控和测量

应用。

图1 TSic是单总线温度传感器IC

与其它温度传感器 IC相比，T sic 具有以下优点：

l更高的精度，精度可高达±0.1°C，测量范围从-50到 150°C，整个测量范围都保 持较高的精度；

l Tsic 具有较高的性价比，IC 已经过校准测试，用户不需校准，具备更长的稳定性；

l Tsic 采用单总线输出方式，接口简单，用户可根据自身要求灵活应用；

l Tsic 系列包括标准 0­1V 模拟输出电压和 11bit 数字信号输出方式，用户可根据自 己的需求进行选择；

l Tsic 采用 DSP 技术，信号输出速率可以达到每 0.1s输出一次；

l Tsic 工作电流非常低，功耗小，适用于移动设备；

l宽电压操作（3.0-5.5V），可以工作于多种电源系统，使系统设计更加灵活；

l多种封装方式，体积小，设计方便，可提供裸晶。

T sic 非常适用于自动化，汽车，工业，办公自动化以及低功耗移动设备。

Tsic 系列产品包括 Tsic101,Tsic106, Tsic201,Tsic206,Tsic301,Tsic306,Tsic506用

。

户可根据自身需求进行选择，见“TSic温度传感器订货信息”

下面我们以 TSic™ 506 为例说明 TSic 的技术指标和应用。

3. TSic506F/503F/501F 高精度、长时间稳定性温度传感器

TSic 系列温度传感器 IC 为低功耗特殊设计，用于建筑物内自动温度感知、测量装置、 工业、医学/医药技术和移动应用。

TSic 采用与绝对温度成比例(PTAT)的高精度参考源，集成低功耗、精密 ADC 和片上 DSP 核，具有电可擦除存储器来精确地校正输出温度信号。

IST 的 TSic 系列温度传感器全都经过测试和校正，在交付时就可获得绝对的测量准确 性，不需要进一步的校正。使用 TSic 测量温度是非常简单的，它可以达到杰出的精度和长 期的稳定性。

在 40°C 的范围内具有± 0.1℃的精度，该传感器比 1/3 DIN B 的铂传感器更加精确。

TSic 可以提供数字(ZacWire, TSic 506)、模拟(0­1V, TSic 501)和比例(10% ­ 90% V+, TSic 503)输出信号。TSic 的低功耗是移动应用的理想选择。

注：

DIN(Deutsche Industrie Normen )是德国工业标准。

1/3 DIN B 精度为±0.03%

3.1 TSic 506 特性

l精度：±0.1℃ 1) 在 5℃到 45℃范围

l分辨率：0.034℃

l测量范围：­10℃到 60℃

l信号输出，每 0.1s 一次（数字）

l供电电压：3.0V 到 5.5V，高精度测量时供电电压范围 V+ = 4.5V 到 5.5V

l封装：8­pin SOP­8, 3­pin TO92（根据需求可以选择其他封装和组装工艺）

l低电源电流，在 25°C、V+=3.3V 时供电电流的典型值为 30μA，最小化自身发热

1) 指交付时的精度，组装的工艺可能会影响精度！

3.2 定制校准

40°C (standard: 5°C – 45°C)的精度范围可以偏移到另一范围。请联系 IST公司为你定 制校准 TSic Sensor。

3.3 精度

在标准刻度中， 图2图解说明了TSic和DIN A以及DIN Y (1/3 DIN B)铂传感器的精度。

TSic 50x 在 5°C 到 45°C 范围之间比 DIN Y铂传感器更为精确。显著的长期稳定性将精度 保持在所描述的公差之内。TSic 的精度范围可以被偏移

图2 TSic与铂传感器精度比较

3.4 信号输出

输出信号的公式：

数字输出： T= (Digital_signal/2047*(HT­LT)+LT) [°C]

模拟输出信号： T = (Sig[Volt]*(HT­LT)+LT) [°C]

比例输出信号： T= ((Sig[V]/VDD[V]­0.1)/0.8*(HT­LT)+LT) [°C] 输出例子：

测量范围：

­10°C到 60°C (14°F到 140°F)

Temp (°C) Temp

(°F)

数字值

(TSic 506)

模拟 0­1V [V]

(TSic 501)

模拟比例 (TSic 503)

10%~90% (V+ = 5.0V)

­10 1 14 0x000 0.000 10.0% of V+ (e.g. 0.5V)

0 32 0x124 0.143 21.4% of V+ (e.g. 1.07V)

25 77 0x3FF 0.500 50.0% of V+ (e.g. 2.5V)

60 2 140 0x7FF 1.000 90.0% of V+ (e.g. 4.5V) 1 LT = ­10, 2 HT = 60 作为温度计算的标准值。

3.5 绝对最大额定参数

参数 MIN MAX 单位

供电电压（V+） ­0.3 6.0 V

在模拟 I/O 引脚上的电压

(V INA, V OUTA)

­0.3 V DDA+0.3 V

储存温度范围（T stor） ­50 150 °C

3.6 运行条件

参数 MIN TYP MAX 单位

对地电源 1 电压（V+） 2.97 5.0 5.5 V

电源电流（I V+）在 V+ = 3.3V, RT 25 30 60 μA

运行温度 2 范围（T amb） ­10 60 °C

输出负载电容（(C L） 15 nF

V+和地 3 之间的外部电容 80 100 470 nF

信号和地（或 V+）之间的负载电阻 47 KΩ

1 电源电压 4.5V –5.5V 最精确。2.97V – 4.5V 电源电压精度降低。

2 输出信号被限制在该温度范围内。

3 尽可能接近 TSic V+和地。

3.7 温度精度 4)

参数 MIN TYP MAX 单位

非常高精度范围器件 5°到 45°C

5°C to 45°C ­0.1 +/­0.07 +0.1 °C 4

­10°C to 5°C ­0.2 +0.1 +0.2 °C

+45°C to +60°C ­0.2 +0.1 +0.2 °C

测量范围：­10°C 到+60°C（±3°C）