在個人電子產(chǎn)品、工業(yè)或醫(yī)療應(yīng)用的設(shè)計中，工程師必須應(yīng)對同樣的挑戰(zhàn)，即如何提升性能、增加功能并縮小尺寸。除了這些考慮因素外，他們還必須仔細(xì)監(jiān)測溫度以確保安全并保護系統(tǒng)和消費者免受傷害。

眾多行業(yè)的另一個共同趨勢是需要處理來自更多傳感器的更多數(shù)據(jù)，進一步說明了溫度測量的重要性：不僅要測量系統(tǒng)或環(huán)境條件，還要補償其他溫度敏感元件，從而確保傳感器和系統(tǒng)的精度。另外一個好處在于，有了精確的溫度監(jiān)測，無需再對系統(tǒng)進行過度設(shè)計來補償不準(zhǔn)確的溫度測量，從而可以提高系統(tǒng)性能并降低成本。

溫度設(shè)計挑戰(zhàn)分為三類

溫度監(jiān)測：溫度傳感器提供有價值的數(shù)據(jù)來持續(xù)跟蹤溫度條件，并為控制系統(tǒng)提供反饋。此監(jiān)測可以是系統(tǒng)溫度監(jiān)測或環(huán)境溫度監(jiān)測。在一些應(yīng)用中，我們可以看到設(shè)計挑戰(zhàn)的特點是需要在控制回路中同時實現(xiàn)這兩種監(jiān)測。這些監(jiān)測包括系統(tǒng)溫度監(jiān)測、環(huán)境溫度監(jiān)測以及身體或流體溫度監(jiān)測。

溫度保護：在多種應(yīng)用中，一旦系統(tǒng)超過或低于功能溫度閾值，便需要采取措施。溫度傳感器在檢測到事先定義的條件時提供輸出警報以防止系統(tǒng)損壞。在不影響系統(tǒng)可靠性的情況下提升處理器吞吐量是可行的。系統(tǒng)經(jīng)常過早啟動安全熱關(guān)斷，結(jié)果造成高達5°C甚至10°C的性能損失。當(dāng)系統(tǒng)超過或低于功能溫度閾值時，工程師可以自主啟動實時保護措施。

溫度補償：溫度傳感器可以在正常工作期間隨溫度變化最大限度提高系統(tǒng)性能。監(jiān)測和校正其他關(guān)鍵組件在發(fā)熱和冷卻時的溫漂可降低系統(tǒng)故障的風(fēng)險。

本系列文章將提供一些TI應(yīng)用簡介，由此說明使用不同溫度傳感技術(shù)的各種應(yīng)用的設(shè)計注意事項。首先介紹主要的溫度挑戰(zhàn)，然后重點說明各種應(yīng)用的設(shè)計注意事項，評估溫度精度和應(yīng)用尺寸之間的權(quán)衡，同時討論傳感器放置方法。

溫度傳感器基本原理

在嵌入式系統(tǒng)中，總是需要更高的性能、更多的功能和更小的外形尺寸。鑒于這種需求，設(shè)計人員必須監(jiān)測整體溫度以確保安全并保護系統(tǒng)。在應(yīng)用中集成更多傳感器進一步推動了對溫度測量的需求，不僅要測量系統(tǒng)條件或環(huán)境條件，還要補償溫度敏感元件并保持整體系統(tǒng)精度。