Датчики

Датчики температуры TMP75/175/275 от Texas Instruments

TMP75Полупроводниковые датчики TMP75, TMP175 и TMP275 предназначены для измерения температуры в диапазоне от -40° до +125°С, и обмена с микропроцессором по двухпроводной шине I2C. Цифры в названии датчика показывают на его схожесть с моделями типа LM75. Но Texas Instruments не ограничился копированием популярных микросхем, поэтому его изделия превосходят прототип по точности, разрешению и количеству датчиков на шине. 

Если не вдаваться в подробности внутреннего устройства, то датчики TMP75, TMP175 и TMP275 практически аналогичны, например модели STLM75.  Совпадают принцип обмена, цоколевка, назначение внутренних регистров, адрес на шине I2C. Все это позволяет устанавливать эти устройства взамен других аналогичных микросхем, без каких-либо переделок аппаратной и программной части конечного устройства. Но возможности TMP75/175/275 несколько шире стандартных температурных сенсоров 75-ой серии. Общее отличие для всех моделей заключается в возможности измерения температуры с большим разрешением. По выбору пользователя, разрядность выходных данных может составлять 9, 10, 11 и 12 бит. Режим 9 бит устанавливается по умолчанию после подачи питания, что в общем случае, обеспечивает полную совместимость с датчиками других производителей. Увеличение разрешения выполняется программно, для чего достаточно в регистр конфигурации микросхемы записать нужное значение. (После этого следует не забыть записать в  регистр-указатель число 0, для чтения кода температуры). Время измерения температуры при этом возрастает. Но, учитывая особенности микросхем типа LM75, пользователь, в большинстве случаев, этого просто не заметит. Преобразование полученного кода в значение температуры выполняется стандартными способами в программе микроконтроллера. 

Типовая схема включения
Типовая схема включения TMP75

 

Увеличение разрядности измерения температуры повлияло и на разрядность регистров порогового значения и гистерезиса, используемых в режиме термостата. В описываемых моделях данные регистры 12-разрядные. В режимах с меньшей разрядностью, младшие биты попросту не используются.   Еще одной особенностью TMP75/175/275 стал режим однократного измерения, который можно активировать в спящем режиме работы датчика. Такой режим удобно использовать в портативных устройствах с батарейным питанием.

Датчики температуры 75-ой серии не отличаются высокой точностью измерения. Типовое значение составляет ±3° в полном рабочем диапазоне и может быть несколько меньше для диапазона -20° до +100°С. В серии TMP производитель реализовал лучшую точность, равную ±2° в полном диапазоне температур. Для еще более точных измерений Texas Instruments  предлагает модельTMP275. Полностью аналогичная TMP75, она обеспечивает точность  ±0.5°. Единственный ее недостаток – в несколько раз большая стоимость, по сравнению с младшей моделью. 

 

Регистр конфигурации TMP75
Регистр конфигурации TMP75

Модель TMP175 по своим характеристикам также аналогична TMP75, но позволяет использовать на одной шине до 27 подобных микросхем. Как и все аналогичные устройства, TMP175 оснащена 3 линиями задания адреса. В общем случае каждая линия может быть подключена либо к общему проводнику, либо к шине питания, что в сумме дает 8 возможных вариантов адреса. Для увеличения количества адресов в TMP175 применен интересный механизм – каждая адресная линия может, как подключаться, так и не подключаться к шинам, т.е. просто «висеть в воздухе». Таким образом, удалось получить три возможных состояния линии и соответственно 27 вариантов адреса.   

В статье использованы материалы TMP75 TMP175 Digital Temperature Sensor with Two-Wire Interfaces и TMP275 Digital Temperature Sensor with Two-Wire Interfaces. Подробную информацию о работе с описываемыми микросхемами можно найти в статье Датчик температуры STLM75.

Еще по теме:

Полупроводниковые датчики температуры

Преобразование кода цифровых датчиков температуры

Термометр с линейной шкалой

 

Добавить комментарий