电路中的热问题可以通过测量PCB的温度、CPU或其他带有热敏晶体管的IC的芯片温度以及机箱空气的温度来识别。监测PCB的温度有助于识别传感器附近芯片的过热。监控CPU、FPGA或其他具有片上热监测二极管的高功率芯片的芯片温度，可以在昂贵的器件被热损坏之前非常快速地检测到危险的热条件。监测空气温度可以指示诸如冷却风扇故障或堵塞等情况。

解决方案

易于获得的温度监测ic允许精确，自动测量电路板和远程热二极管温度。然而，它们在测量气温方面做得很差。它们可以很好地测量电路板温度，因为它们通过引线与电路板直接热接触。但除非空气温度和板面温度相同，否则它们无法感知空气温度。

感知空气温度的一种方法是使用长引线的NTC(负温度系数)热敏电阻。长引线有助于将NTC元件的温度与电路板的温度隔离开来。热敏电阻制造商提供具有较长引线的专用空气温度探头。为了测量该电路中的空气温度，将NTC和电阻串联起来形成分压器。测量串联电阻两端的电压。

更好的解决方案

一种更简单的方法是将所有的监控整合到一个集成电路中。图1中的电路测量和监控CPU、电路板和环境温度。MAX6656是一个温度和电压监视器，连续捕获两个外部热感晶体管的温度，自身温度，其电源电压和三个外部电压。所有测量量与可编程温度和电压限值进行比较。如果值超出其限制，则active-low ALERTpin断言。

MAX6656测量自己的芯片温度，因此电路板温度，精度为1.5°C，从60°C到100°C。在相同的温度范围内，具有热感晶体管的外部ic的监测精度为1.0°C。外部ic可以是两个CPU、一个CPU和一个FPGA，或者远程设备的其他组合。其中一个遥感晶体管甚至可以是一个独立的晶体管测量板温度，距离MAX6656一定距离。在MAX6656的DXP_和DXN_引脚上使用2.2nF电容来过滤可能干扰温度测量或转换过程的外部噪声。

热敏电阻的电阻与其温度之间的关系是非常非线性的，但在有限的温度范围内，当使用正确的串联电阻时，可以使关系相对线性。图1中的电路经过优化，具有良好的线性，热敏电阻温度范围约为20°C至70°C，在此范围内线性误差小于0.8°C。该温度范围内的平均斜率为29.35mV/℃，电压监测器输入VIN3的LSB值为11.9mV。这导致LSB权重为0.405°C/LSB。在20°C时，R1上的电压名义上为693mV，对应于测量代码46(十进制)。

请注意，环境温度测量的准确性通常取决于连接到精确参考电压的热敏电阻/电阻组合。然而，为了最小化该电路的成本，热敏电阻和R1简单地连接到MAX6656的电源电压。这可能会导致几度的误差，但幸运的是，MAX6656监控其自身的电源电压，允许在软件中对任何电源电压误差进行修正。例如，如果电源电压高3%，则在给定温度下的测量电压将高3%。在65℃时，理想输出电压为2.03V。如果电源电压为3%高，则测量温度约为61mV高(误差约为2°C)。

热和电压故障限制可以通过SMBus设置。当任何温度(或电压)超出正确范围时，将断言一个低活动警报。可以为每个本地和远程晶体管温度设置额外的限制，以产生可用于激活冷却风扇或关闭系统的低激活OVERT输出。

结论

虽然温度监测ic和使用长引线的NTC热敏电阻可以监测电路板，CPU和空气的温度，但保护系统免于过热的更有效方法是将所有监测整合到单个集成电路中。