Microchip Technology Inc.提供了許多模擬和串行輸出集成電路（IC）溫度傳感器。通常，這些傳感器在室溫下在一攝氏度（±1°C）內(nèi)是準(zhǔn)確的。但是，在高溫或低溫的極端情況下，精度都會(huì)非線性降低。通常，該非線性具有拋物線形狀。

本應(yīng)用筆記推導(dǎo)了一個(gè)描述傳感器典型非線性特性的方程式，該方程式用于確定在指定工作溫度范圍內(nèi)對(duì)傳感器精度誤差的補(bǔ)償。PIC微控制器單元（MCU）可以計(jì)算方程式，并以更高的精度提供溫度讀數(shù)。本應(yīng)用筆記基于MCP9700和MCP9701模擬輸出溫度傳感器以及MCP9800串行輸出溫度傳感器。

解決方法

硅表征數(shù)據(jù)用于確定非線性傳感器的特性。從該數(shù)據(jù)中得出一個(gè)描述傳感器典型性能的方程式。確定方程的相應(yīng)系數(shù)后，這些系數(shù)將用于計(jì)算典型傳感器非線性的補(bǔ)償。

使用補(bǔ)償前后的平均值和±1標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估（±σ）來提供誤差分布。MCP9700和MCP 9701總共使用了100個(gè)器件作為代表，而MCP9800使用了160個(gè)器件。

圖1顯示了補(bǔ)償前后的典型傳感器精度。它說明了補(bǔ)償功能可在傳感器工作溫度范圍內(nèi)提供準(zhǔn)確且線性的溫度讀數(shù)。PIC MCU用于計(jì)算公式并補(bǔ)償傳感器輸出以提供線性溫度讀數(shù)。

圖1補(bǔ)償前后的典型傳感器精度

傳感器精度

在工作溫度范圍內(nèi)的典型傳感器精度具有精度誤差曲線。在冷熱溫度下，誤差的大小呈指數(shù)增加，從而形成拋物線形的誤差曲線。下圖顯示了MCP9800，MCP9700和MCP9701傳感器的傳感器精度曲線的平均值和±1°C標(biāo)準(zhǔn)偏差。

這些傳感器的精度規(guī)格限制已發(fā)布在相應(yīng)的數(shù)據(jù)表中，如圖2，圖3和圖4所示。請(qǐng)注意，由于傳感器在極端溫度下會(huì)出現(xiàn)非線性，因此精度規(guī)格限制有所擴(kuò)大。在極端溫度下的精度降低可以得到補(bǔ)償，以提高工作溫度范圍內(nèi)的傳感器精度。

圖2 MCP9800精度（160個(gè)零件）

圖3 MCP9700精度（100個(gè)零件）

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