为你的汽车应用挑选一款温度感测解决方案

当你驾车在很小的行驶范围内穿越多个主要气候带时，你需要感谢汽车工程师们所做的工作。以加州为例，死谷的温度会达到+55°C，而几小时后，当你行驶到莫诺县时，温度会低至-35°C。你可以想一想，为了能够应对这些很大的温度变化，你的车和车内的电子元器件一定要在耐热性方面表现出色—最常见的就是车体内部的极端工作条件以及引擎盖下的应用。

毫无疑问，汽车行业越来越需要符合AEC-Q100标准的集成威廉希尔官方网站 (IC) 组件所具有的可靠性。一整天都处于阳光照射下的电子后视镜或微型、密封摄像头模块也许需要高达125°C的AEC-Q100 1 级组件。引擎盖下的引擎控制单元越来越需要0级组件，它可以在高达150°C的环境中额定运行1000小时—甚至有时候这还远远不够。如果说有一个组件必须在这些极端温度环境中保持准确性，才能保护系统不受影响的话，那这个组件绝对是温度传感器。准确的温度信息使得处理器能够对系统进行温度补偿，这样的话，不论在怎样的行驶条件下，电子模块都可以优化其性能，并且尽可能提高它们的可靠性。

IC温度传感器与热敏电阻、电阻式温度检测器 (RTD) 和热电偶等其它感测技术属于同一市场类别，不过，当需要在宽温度范围内，比如说AEC-Q100 0 级范围（-40°C至150°C），实现良好精度时，集成威廉希尔官方网站 (IC) 就会表现出某些优势。首先，数据表中给出的IC温度传感器的准确度限值以摄氏度为单位，并且是整个工作范围内的值；相反地，一个常见的负温度系数 (NTC) 热敏电阻也许只指定了单个温度点上的电阻精度，单位为百分比。然后，在使用热敏电阻时，你需要仔细计算整个温度范围内的总体系统精度。事实上，请小心检查那些指定了任何一个电阻器精度的运行条件。例如，具有通用额定值的IC将给出电源电压范围内的精度，而不仅仅是一个特定电压上的准确度。

另外一个优势就是IC温度传感器是高度线性的，这就最大限度地减少了对软件补偿的需要。图1是一个模拟IC温度传感器与一个热敏电阻之间的线性比较。

图1：IC温度传感器与一个典型正温度系数 (PTC) 热敏电阻之间的线性比较

在选择一个IC时，要牢记，它们有多种类型—对于不同的汽车应用具有各有其优点。

模拟输出。诸如LMT84（可提供符合AEC-Q100 0级器件）等器件是简单的、3引脚解决方案；这些解决方案提供多个增益选项，以便与你所选择的模数转换器 (ADC) 实现最佳匹配，这也使你能够确定总分辨率。此外，与热敏电阻相比，这种器件在温度范围内始终保持更低的运行功耗，这也是其所具有的另外一个优势。这意味着，你不必为了获得更好的噪声性能而在功耗方面做出让步。模拟器件是用于信息娱乐系统的高成本有效性解决方案。

数字输出。一个针对引擎盖下方应用的常见接口就是SPI。诸如LM71（可提供符合AEC-Q100 0级器件）等器件特有一个13位分辨率，采用小型SOT-23封装，而简单又可靠的SPI接口是这种器件的优势所在。其它诸如LM95172的器件提供高达16位的分辨率，附加特性，以及额定值达到200°C的封装选项。与这些器件相似的温度传感器在动力总成，以及传动控制和电子刹车等底盘应用中很常见。诸如TMP102等符合1级应用的I2C器件能够支持需要微型解决方案的信息娱乐和仪表盘应用。

温度开关。很多的TI汽车用开关集成了恒温器功能和模拟输出。它们提供简单、可靠的过温警告，用模拟温度值来提前表示系统运行状态，在温度达到临界值之前，你可以根据这个值将系统运行调节到受限的工作范围内。通过使用LM26LV，前照灯从简单、可靠的工厂预设阀值中受益。由于其恶劣的运行环境，传动控制也从LM57中所具有可编程阀值、超宽运行温度范围和威廉希尔官方网站 内运行验证所带来的高可靠性中受益（两款IC均符合AEC-Q100 0级标准）。

远程二极管。诸如信息娱乐系统和仪表盘等高级处理应用从TMP411和 TMP451等高精度器件中受益。这些符合AEC-Q100 1级标准的传感器从CPU/FPGA内的基板热晶体管或二极管，或者从巧妙放置在威廉希尔官方网站 板其它位置上的远程二极管连接的晶体管中获得输入。它们还集成了它们的本地温度传感器，并且通过一个标准的两线制接口进行通信。

TI丰富的符合AEC-Q100标准的温度传感器产品组合包括支持扩展温度范围的器件。

审核编辑：郭婷