隔离式温度传感器

本应用笔记介绍了一种隔离温度传感器并为其供电的新型威廉希尔官方网站 。设计中采用MAX6576温度传感器和MAX845隔离式变压器驱动器。

在某些温度传感应用中，传感器安装在电位与通用数据采集系统（即等电位，通常称为接地）非常不同的位置。然后，必须将工作温度传感器与其数据采集系统电气隔离。另外，这些系统很少为传感器提供隔离的电源。图1威廉希尔官方网站 采用MAX6576温度传感器，通过为传感器提供隔离和电源来解决这些问题。

图1.该温度传感器（IC2，MAX6576）由变压器隔离，并提供数字输出，其周期对温度进行编码（10μs/°K至640μs/°K）。

电源变压器驱动器（IC1，MAX845）的互补、固定频率方波输出驱动带初级中心抽头的1：1变压器。次级绕组为Graetz桥式整流器供电，该整流器产生约4.5V电压，为温度传感器供电。MAX6576将温度传感器、信号处理电子器件和易于使用的数字I/O接口集成在一个低成本封装中，适合多种应用。它从单电源电压中吸收的电流非常小，并且在+3V至+5V范围内工作时保持其精度规格。

温度传感器是绝对温度-周期转换器。如图所示连接，它提供10μs/°K的转换常数，在室温下周期约为2.980ms （335Hz）。转换常数可在 10μs/°K 至 640μs/°K 范围内调节。 （请注意，较长的常数允许更多的信号积分时间，从而将噪声降至最低。传感器的输出是对称方波，通过10kΩ电阻驱动NPN晶体管（Q2）的基极。Q2的集电极负载（390Ω电阻）连接到为温度传感器供电的同一线路。这种配置会导致不对称电源电流在传感器输出的正半周期中较高。

在初级（系统）侧，注意MAX845的接地回路由Q1的基极-发射极结分流的并联RC威廉希尔官方网站 。RC的值确保温度传感器的电流和变压器励磁电流的总和不足以使Q1导通。当Q2导通时，它从4.5V线路吸收约12mA电流。反射到初级，电流从+5V电源流入MAX845，通过接地端子流出，（部分）流经75Ω电阻。由于电阻上的压降超过Q1的基极-发射极二极管门限，其余电流通过基极-发射极二极管并开启Q1。

因此，Q2中的导通会导致Q1中的导通，从而将传感器方波输出复制到Q1的集电极威廉希尔官方网站 。威廉希尔官方网站 的上升/下降时间、抖动和传播时间总计约为2μs（图2和图3）。在最快转换常数（10μs/°K）下，抖动引起的测量误差相当于小于0.1°K;在较长的常数下，它完全可以忽略不计。同样，在允许范围（4.5V至5.5V）内改变电源电压引起的等效输出变化小于0.1°K。 数字输出（Q1集电极）摆幅范围为0V至+5V，能够吸收数mA电流。

图1.文本ssss。

图3.图1所示的OUT抖动相对于传感器输出端的负边沿。

该方案可以容纳温度-频率转换器和其他温度传感器。

审核编辑：郭婷