传统上，远程温度监测是通过热敏电阻、热电偶或温度传感器ic来完成的。如果一个系统需要在多个地点进行温度测量，成本很快就会增加。MAX1253 / 1254和MAX1153 / 1154提供了一种低成本的解决方案，可以监控多个远程温度以及单个本地温度。此外，这些设备提供自主报警功能，无需主机控制器所需的任何交互，当超过用户可编程的上限或下限阈值时产生中断，从而实现完全独立的温度监测。

这些IC器件可以监测任意电压和温度，但本文将专门关注温度监测，因此旨在作为MAX1253/54和MAX1153/54数据表的补充，该数据表涵盖了器件的所有功能。报警功能、设备编程、规格等请参见设备数据表。

基本二极管温度测量

二极管或二极管连接晶体管的正向电压(V(BE))在恒定电流下工作时，显示出约2mV/°C的负温度系数，可用于测量远端二极管的温度。然而，V(BE)可能因二极管制造商而异，甚至因设备而异，这使得绝对温度测量对于批量生产是不切实际的，因为每个传感器都需要校准。另一种补偿V(BE)变化的技术是通过测量两个已知电流来计算温度。这种测量依赖于比率，而不是绝对值，而且本质上更准确。下面的公式用于MAX1253/1254和MAX1153/1154。

温度= (V(高)- V(低)×q / k (n××ln(我(高)/(低))(°k)

地点:

V(HIGH) =传感器二极管流过大电流的电压(I(HIGH))
V(LOW) =传感器二极管低电流流过的电压(I(LOW))
Q =电子电荷= 1.602。10(-19)库仑
k =玻尔兹曼常数= 1.38。10 (-23) J / K
N =理想因子= 1

为了使用这种方法进行温度测量，该装置使用两个独立的恒流源进行两次测量。I(HIGH)和I(LOW)之间的比率在工厂被调整。然后，该设备使用上述方程计算温度，并将结果以°C的形式写入输出寄存器。

有关理想因数的更多信息，请参阅Maxim应用说明:“补偿理想因数和热感二极管之间的串联电阻差”。

使用MAX1253/1254和MAX1153/54

MAX1253/MAX1254和MAX1153/54的温度测量过程是全自动的。电流源和V(BE)测量的切换是内部顺序的，不需要用户干预。得到的12位(MAX1253/1254)和10位(MAX1153/1153)， 2的补码结果表示传感器温度以摄氏度为单位，其中1LSB = 0.125°C(12位)和1LSB = 0.5°C(10位)。

MAX1253/MAX1254和MAX1153/MAX1154支持单?末端和差分温度测量或两者的任意组合。两种测量方法之间的设计决定取决于所需的精度水平和温度传感器的类型或数量。

单端模式每个通道需要较少的连接，因此实现更简单，每个IC器件最多可监测8个温度。实现很容易，只需将二极管连接晶体管的阳极连接到输入通道，阴极连接到地。

差模测量允许通过提供共模抑制更高的精度，但只允许四个单独的温度监测每个IC器件。将二极管连接的晶体管的阳极连接到偶数输入通道，将阴极连接到用于差温测量的输入对的奇数输入通道。图1显示了二极管连接。单端或差动传感器的典型温度误差见图2和图3。

误差来源

由于与温度测量相关的小信号，适当的布局技术对于最小化耦合到输入的噪声非常重要。

对于单端测量，为远离大电流返回路径的传感器选择接地连接，以避免电路板/系统接地电压下降引起的误差，这是单端测量的主要缺点。为了获得更好的精度性能，实际的选择是使用星形配置的子系统地或信号地平面。隔离阳极传感器连接走线，远离电路板和系统噪声源;用地线和接地面(如果可用)屏蔽它，以防止磁/电噪声感应引起的温度测量精度下降。

对于差分测量，以最小的间距使两条传感器连接线彼此平行。这将通过最小化两条线之间的差分噪声来提高温度测量精度，因为它们将具有相等的暴露于大多数噪声源。为了进一步改善噪声抑制，在可用的情况下，通过在地平面之间运行两个传感器连接来屏蔽它们。应尽可能减小AIN(+)和AIN(-)端子之间的电容。图4显示了在进行差温测量时该电容对输入的影响。一种连接选择是使用RG-6电缆，其电容为50-75pF/M。这意味着该设备可以容忍长达4米的这种类型的电缆，而不会对性能产生重大影响。

为了进一步降低噪声，MAX1253/54和MAX1153/54具有可启用的片上平均功能。它可以被编程为平均结果从1(不平均)到2048次。平均的效果大约减少了1/sqrt(N)倍的噪声。

选择远程温度传感器

温度传感的精度取决于有一个高质量的，二极管连接的小信号晶体管作为传感器。对2n3904型器件的精度进行了实验验证。晶体管必须是低基极电阻的小信号型。正向电流增益的严格规格(例如+50到+150)表明制造商具有良好的工艺控制，并且设备具有一致的V(BE)特性。还可以使用CPU板载传感器和其他ic板载温度传感器件。