长双绞线读取数字温度传感器

该电路是用于远程IC热传感器的简单而经济的接口。温度传感器（MAX6576）为绝对温度周期转换器，将传感器与必要的信号电子元件集成在一起，使用双绞线电缆连接到接收器（MAX9140比较器），为传感器传输电力和信号。

中档、中低精度温度测量（考虑尺寸、成本、性能和易用性）的最佳选择是IC温度传感器，假设要与传感器接口的电路位于同一电路板或同一盒子中。大多数IC温度传感器设计用于其所连接的电路附近的应用，因此在单个IC中包含传感、数字化和信号处理功能，大大简化了此类传感器和数据采集接口的设计。

然而，某些应用需要从远离电源和数据处理电子设备的位置采集温度数据。您必须格外小心使用此类系统，因为来自远程传感器的信号的任何劣化都会降低测量质量。

选择在测量点（传感器附近）对信号进行数字化和处理会大大降低信号完整性问题，但这种方法也会使互连复杂化，并引发为电路供电的问题。任一设计选项（远程信号处理或传感器信号处理）都需要复杂或昂贵的布线，或两者兼而有之。

图1所示电路为远程IC热传感器提供了一个简单而经济的接口。温度传感器（MAX6576）为绝对温度周期转换器，将传感器与必要的信号电子元件集成在一起。它使用双绞线电缆连接到接收器（一个简单的比较器），该双绞线电缆同时为传感器传输电力和来自传感器的信号。

图1.这两个IC支持通过双绞线电缆远程采集温度数据。

图2、图3和图4显示了在传感器和接收器之间使用60cm（约2英尺）短电缆连接的电路波形。图5和图6显示了使用1000m（约3300英尺）双绞线电缆连接的接收器输入和输出脉冲。测量接收器的脉冲间输出抖动（其中总测量误差是抖动与信号周期的比值）表明，即使使用长电缆，抖动影响也可以忽略不计。

图2.接收器输出脉冲使用2英尺短电缆，20μs/cm。

图3.接收器输出脉冲使用短的 2 foot 电缆，400μs/cm。

图4.2 英尺短电缆的接收器输入脉冲。

图5.3000 英尺长电缆的接收器输入脉冲。

图6.接收器输出脉冲，用于 3000 英尺长的电缆。

如图1所示连接TS0和TS1端子时，MAX6576的数字化转换常数为10μs/K。如图3所示，室温（300K）下的输出脉冲周期为3ms，对应于约333Hz的重复频率。

在接收端，您可以使用微控制器执行的简单定时器/计数器例程从比较器输出脉冲中恢复温度数据，或者使用与接收脉冲同步的恒定斜率线性锯齿发生器以模拟形式恢复温度数据，然后使用峰值采样/保持（S/H）转换器。这种传输方案也可以与温度-频率转换器和其他传感器一起使用。

审核编辑：郭婷