通过双绞线远程采集数字温度传感器的输出

        考虑尺寸、成本、性能以及使用方便等因素，进行中距离、低精度到中精度温度测量的最佳方法是采用IC温度传感器。

       但大多数IC温度传感器针对应用电路就在其附近的情形而设计，因此，将感测、数字化以及信号处理功能集成在一个IC中可大大简化这类传感器和数据采集接口的设计。

       然而，有些应用要求从离电源和数据处理电子设备很远的地方采集温度数据。设计这些系统需要特别小心，因为远程传感器信号的任何衰减都会降低测量质量。选择在测量点(传感器附近)对信号进行数字化和处理可大大减少信号完整性问题，不过，这种方法也会使互连变得复杂，同时还将产生电路的电源问题。而远程信号处理或在传感器处进行信号处理所需要的电缆要么很复杂，要么很昂贵，或者既复杂又昂贵。

       图1给出了一种简单且经济的远程IC热传感器接口电路。IC1(MAX6576)是一个绝对温度周期转换器，它集成了传感器和必要的信号电子器件。可用通过一根双绞线连接IC1接收器(简单的比较器)，这里的双绞线既向传感器输送电源，又将传感器的输出信号传输出去。

        在接收端，利用由微控制器执行的定时/计数器程序来恢复比较器输出脉冲的温度数据；或者以模拟方式使用与接收脉冲同步的固定斜率线性锯齿发生器，后面跟着峰值采样/保持(S/H)转换器。

       如果TS0和TS1端连接在一起，则MAX6576的数字转换常数为10us/K(K为开尔文温度单位)。在室温(300K)条件下，输出脉冲周期为3ms，即频率约为333Hz。图2显示当电缆长度达到1,000米时，结果也是如此。采用60厘米电缆得到的结果与此相似。图3给出了采用1,000米双绞电缆时接收器的输入脉冲，其时序结果与采用60厘米电缆测量的结果类似。
 

       接收器的脉冲至脉冲输出抖动(总测量误差是抖动与信号周期的比)测量结果表明，抖动影响可以忽略不计，即使采用了长电缆。这种传输方案也可用在温度频率转换器和其他传感器中。

本文来源：美信    作者：美信集成产品公司应用工程经理 Alfredo Saab 应用工程

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