基于MCP9700和MCP9701模拟输出温度传感器

Microchip Technology Inc.提供了许多模拟和串行输出集成电路（IC）温度传感器。通常，这些传感器在室温下在一摄氏度（±1°C）内是准确的。但是，在高温或低温的极端情况下，精度都会非线性降低。通常，该非线性具有抛物线形状。

本应用笔记推导了一个描述传感器典型非线性特性的方程式，该方程式用于确定在指定工作温度范围内对传感器精度误差的补偿。PIC微控制器单元（MCU）可以计算方程式，并以更高的精度提供温度读数。本应用笔记基于MCP9700和MCP9701模拟输出温度传感器以及MCP9800串行输出温度传感器。

解决方法

硅表征数据用于确定非线性传感器的特性。从该数据中得出一个描述传感器典型性能的方程式。确定方程的相应系数后，这些系数将用于计算典型传感器非线性的补偿。

使用补偿前后的平均值和±1标准评估（±σ）来提供误差分布。MCP9700和MCP 9701总共使用了100个器件作为代表，而MCP9800使用了160个器件。

图1显示了补偿前后的典型传感器精度。它说明了补偿功能可在传感器工作温度范围内提供准确且线性的温度读数。PIC MCU用于计算公式并补偿传感器输出以提供线性温度读数。

图1补偿前后的典型传感器精度

传感器精度

在工作温度范围内的典型传感器精度具有精度误差曲线。在冷热温度下，误差的大小呈指数增加，从而形成抛物线形的误差曲线。下图显示了MCP9800，MCP9700和MCP9701传感器的传感器精度曲线的平均值和±1°C标准偏差。

这些传感器的精度规格限制已发布在相应的数据表中，如图2，图3和图4所示。请注意，由于传感器在极端温度下会出现非线性，因此精度规格限制有所扩大。在极端温度下的精度降低可以得到补偿，以提高工作温度范围内的传感器精度。

图2 MCP9800精度（160个零件）

图3 MCP9700精度（100个零件）

编辑：hfy