技术干货|晶华微数字温度传感器与国外芯片的性能较量

随着科学技术和生产的不断发展，温度传感器的种类日益繁多，应用逐渐广泛，并且开始由模拟式向着数字式、单总线式、双总线式和三总线式方向发展。

而数字温度传感器更因适用于各种微处理器接口组成的自动温度控制系统具有可以克服模拟传感器与微处理器接口时需要信号调理电路和A/D转换器的弊端等优点，被广泛应用于工业控制、电子测温计、医疗仪器等各种温度控制系统中。

杭州晶华微电子有限公司推出的一款单总线数字温度传感器SD5820A，在-10℃～+85℃范围内典型误差小于±0.5℃，最大误差小于±0.8℃。在-55℃～+125℃范围内典型误差小于±0.8℃，最大误差小于±1.5℃， 测量误差低于同类型兼容产品，以下是 SD5820A和XX18B20测温误差对比，以供参考，如图1-4所示。

下文主要介绍由杭州晶华微电子有限公司推出的数字温度传感器SD5820A的特性、典型应用及突出优势。

一、SD5820A芯片介绍:

SD5820A是一款高准确度温度传感器芯片，内含高精度测温传感器电路及ADC，在-10℃～+85℃范围内典型误差小于±0.5℃，在-55℃～+125℃范围内典型误差小于±0.8℃。测温期间典型功耗为170uA。

温度值为12位二进制补码，分辨率为0.0625℃，非常适合高精度测温场合。芯片内部的温度传感器产生一个与温度成正比变化的电压信号，再经ADC转换成数字信号保存。

每个SD5820A都有一个唯一的64-bit ID编码。ID 编码将被存储于SD5820A 的EEPROM中。通过ID编码可以进行多从机通信。

SD5820A存储器由易失性的高速寄存器SCRATCHPAD和非易失性的EEPROM组成，包含多个数据寄存器：温度寄存器存储温度结果；过温阈值寄存器内，可设置过温报警阀值；精度寄存器，可调节测温精度。

SD5820A可以通过精度寄存器来调节测温精度，分别为9-bit、10-bit、11-bit、12-bit，对应测温时间分别为93.75ms、187.5ms、375ms、750ms。

SD5820A完成一次温度转换后，就将温度值和存储在TH、TL报警预置值进行比较。如果测得的温度高于等于TH或者低于等于TL，报警条件成立，SD5820A就会置位报警标识。每进行一次测温都会对这个标识进行更新。如果报警条件不再成立，在下一次温度转换后报警标识将被撤除。

SD5820A有两种供电方式：外部电源VDD供电模式和寄生电源供电模式。寄生电源供电时VDD必须要接地且单总线需要强上拉（当SD5820A 在进行温度转换或者读写EEPROM时，工作电流可达到1.5mA，所以在寄生电源供电模式下，若芯片进行温度转换或者读写EEPROM时，需要将单总线强上拉）。封装片如图5所示。

图5.SD5820A封装片

二、SD5820A的主要特点：

-  12位数字温度数据，分辨率为0.0625℃。

-  在-10℃~+85℃范围内典型误差小于±0.5℃。

-  在-55℃~+125℃范围内典型误差小于±0.8℃。

-  单总线通信接口，可使用通信线进行供电，带CRC校验功能。

-  可设置64位的从机通信地址。

-  灵活设置过温报警阈值。

-  工作电压范围：VDD供电：2.7V～5.5V； 寄生电源供电：3.0V～5.5V。

-  兼容DS18B20。

三、 SD5820A的典型应用：

SD5820A可广泛应用温控系统、工业过程控制、电源热保护、环境温度检测器等方面。SD5820A典型应用电路图，如图6-7所示。

四、突出优势：

SD5820A使用集成芯片，采用单总线技术，能够有效的减小外界的干扰，提高测量的精度，同时，它可以直接将被测温度转化成串行数字信号供微机处理，接口简单，使数据传输和处理简单化。部分功能电路的集成，使总体硬件设计更简洁，能有效地降低成本，搭建电路和焊接电路时更快，调试也更方便简单化，缩短了开发周期。

总结：

晶华微数字温度传感器芯片已成熟推广多年，精确度达到国际领先水平，可广泛应用于环境温度检测、温控系统、电源热保护等，实现国产替代。

晶华微作为国内知名芯片原厂，一直深耕传感器信号处理及物联网领域，凭借产品卓越的性能和可靠的品质不断推进国内智能传感器向中高端升级，促进智能传感器产业加速发展。