硅溫度傳感器測量遠離主機系統(tǒng)的遠程溫度。溫度傳感器將此溫度轉(zhuǎn)換為方波,其頻率與其封裝的絕對溫度成比例,同時從電源吸取很少的電源電流。輸出信號的幅度等于芯片的電源,必須通過電纜發(fā)送到主機系統(tǒng)。使用RS-232接口,低功耗專用芯片實現(xiàn)通信,同時為傳感器供電。
圖1顯示了一種通過RS-232接口電纜連接溫度傳感器的非常簡單的方法。傳感器IC1的電源(6V /250μA,最大值)由3V供電的RS-232發(fā)送器IC2的一個驅(qū)動器輸出提供。IC的驅(qū)動器輸出電壓可調(diào)節(jié)至±5.5V,完全兼容RS-232,但在線路末端向接收器提供最小電流。用戶可以從RS-232輸出吸取的電流量大于1mA。(RS-232表明接收器輸入端的電壓必須高于±3V,接收器輸入阻抗最小為3kΩ。)二極管D1有助于將IC1電源電壓降至+ 5V,同時還可防止反向電壓。
圖1. RS-232供電的溫度傳感器。
IC1輸出是方波,其頻率與IC1的封裝溫度成比例,并且與IC2內(nèi)的一個接收器的輸入相關(guān)聯(lián)。為了保證安全通信,我們現(xiàn)在必須確保它們之間的輸入/輸出電壓電平兼容。
對于V DD = 5V,對于3.2mA灌電流,IC1電平0輸出等于0.4V。等級1等于(V DD-1.5V)用于800μA灌電流。IC2接收器電壓輸入電平(每RS-232)為±3.0V(最小值),但實際上是TTL / CMOS電平:電平0低于0.8V,高電平低于2.4V??梢蕴峁┳钚?00μA的電流(在3kΩ最小值范圍內(nèi)最小可達到2.4V),符合0級和1級電流是沒有問題的。電源電流引起的電纜壓降可以忽略不計; 0.22mm²的分段電纜適用于此類應(yīng)用,并且僅提供80Ω/ km的長度。主機系統(tǒng)CPU必須只測量信號頻率,即根據(jù)IC1 TS0和TS1引腳的連接方式,我們將得到例如F(Hz)= 4T(K)。