حسگر | دما | TMP117 | دقت ۰.۱ | وضوح ۱۶بیت | دمای -۵۵~۱۵۰°C

اطلاعات عمومی

• نام تراشه: TMP117
• تولیدکننده: Texas Instruments
• مهمترین ویژگی کلیدی: TMP117 – حسگر دما، دقت حداکثر ±۰.۱ درجه سانتی‌گراد از -۲۰ درجه سانتی‌گراد تا +۵۰ درجه سانتی‌گراد، وضوح ۱۶ بیتی، و محدوده دمای عملکردی -۵۵ درجه سانتی‌گراد تا +۱۵۰ درجه سانتی‌گراد.
• دسته بندی عملکردی: حسگر دما
• توضیحات فنی کوتاه: TMP117 یک حسگر دمای دیجیتال با دقت بالاست. این حسگر وظیفه الکتریکی اصلی تبدیل دمای محیط به خروجی دیجیتال را انجام می‌دهد و دارای دقت حداکثر ±۰.۱ درجه سانتی‌گراد از -۲۰ درجه سانتی‌گراد تا +۵۰ درجه سانتی‌گراد، وضوح ۱۶ بیتی و محدوده دمای عملکردی -۵۵ درجه سانتی‌گراد تا +۱۵۰ درجه سانتی‌گراد است. این قطعه در سطح سیستمی، یک خوانش دیجیتال دما را ارائه می‌دهد.

فلسفه طراحی

TMP117 برای پاسخگویی به تقاضای فزاینده برای راه حل‌های حسگر دما با دقت بالا، مقاوم و مقرون به صرفه طراحی شده است. این حسگر با ارائه یک جایگزین دیجیتال که طراحی سیستم را ساده می‌کند و هزینه کلی را در مقایسه با روش‌های سنتی مانند RTD‌های پلاتینیوم (که اغلب نیاز به کالیبراسیون گسترده و بخش‌های جلویی آنالوگ پیچیده دارند) کاهش می‌دهد، یک شکاف فنی را پر می‌کند. هدف این قطعه، ارائه دقت در سطح پزشکی برای کاربردهای دقیق است.

توضیحات کلی

TMP117 یک حسگر دمای دیجیتال با دقت بالاست که برای نظارت دقیق بر محیط طراحی شده است. این حسگر یک عنصر حسگر را با یک مبدل آنالوگ به دیجیتال ۱۶ بیتی یکپارچه می‌کند تا دما را در طیف وسیعی اندازه‌گیری کند.

عملکرد اصلی این قطعه، حس کردن دقیق دمای محیط و ترجمه این اطلاعات آنالوگ به فرمت دیجیتال است. این خروجی دیجیتال، یکپارچه‌سازی با میکروکنترلرها و سایر سیستم‌های دیجیتال را ساده می‌کند و پیچیدگی‌های معمول مرتبط با حسگرهای دمای آنالوگ را کاهش می‌دهد.

در یک سیستم الکترونیکی، TMP117 به عنوان یک جزء حیاتی جمع‌آوری داده عمل می‌کند و داده‌های دمای قابل اعتماد را به کنترل‌کننده اصلی ارائه می‌دهد. این امر به سیستم اجازه می‌دهد تا شرایط محیطی را نظارت کند، فرآیندهای حرارتی را کنترل کند یا ایمنی عملیاتی را بر اساس خوانش‌های دقیق دما تضمین کند.

کاربردها

• ابزارهای پزشکی
• نظارت زیست‌محیطی
• ردیابی دارایی‌ها
• دستگاه‌های خانه و ساختمان هوشمند
• مدیریت زنجیره سرد
• گجت‌های پوشیدنی
• کنترل فرآیندهای صنعتی

ویژگی‌های کلیدی

• دقت بالا: حداکثر ±۰.۱ درجه سانتی‌گراد از –۲۰ درجه سانتی‌گراد تا +۵۰ درجه سانتی‌گراد
• محدوده دمای عملکردی وسیع: –۵۵ درجه سانتی‌گراد تا +۱۵۰ درجه سانتی‌گراد
• وضوح ۱۶ بیتی: ۰.۰۰۷۸۱۲۵ درجه سانتی‌گراد
• مصرف انرژی پایین: ۳.۵ میکروآمپر (در حال کار)، ۱۵۰ نانوآمپر (در حالت خاموش)
• رابط سازگار با I²C دو سیمه
• گزینه‌های آدرس‌دهی متعدد
• عملکرد هشدار دمای قابل برنامه‌ریزی
• قابلیت ردیابی NIST (گواهی انطباق در صورت درخواست)
• پکیج کوچک: ۲.۰۰ میلی‌متر × ۲.۰۰ میلی‌متر، WSON 6-پین

مزایا

• دقت اندازه‌گیری بالا در یک محدوده دمایی وسیع و حیاتی.
• مصرف انرژی پایین، عمر باتری طولانی را در کاربردهای قابل حمل تسهیل می‌کند.
• رابط دیجیتال I²C ساده، یکپارچه‌سازی آسان با میکروکنترلرهای میزبان را تضمین می‌کند.
• اندازه کوچک پکیج، فضای با ارزش برد را در طراحی‌های مینیاتوری ذخیره می‌کند.
• کاهش تعداد قطعات خارجی، طراحی مدار را ساده و هزینه‌های BOM را کاهش می‌دهد.
• قابلیت ردیابی NIST از کاربردهایی که نیاز به قابلیت اطمینان بالا و انطباق با مقررات دارند، پشتیبانی می‌کند.

محدودیت‌ها

• برای پیکربندی، جمع‌آوری داده و پردازش به یک میکروکنترلر میزبان نیاز دارد.
• ارتباط دیجیتال (I²C) در محیط‌های الکتریکی خشن، در صورت عدم طراحی صحیح، می‌تواند مستعد نویز باشد.
• بالاترین دقت مشخص شده ±۰.۱ درجه سانتی‌گراد در یک محدوده دمایی خاص از -۲۰ درجه سانتی‌گراد تا +۵۰ درجه سانتی‌گراد تضمین می‌شود.

Key Technical Specifications

معماری داخلی

معماری داخلی TMP117 عمدتاً شامل یک عنصر حسگر دمای با دقت بالاست که دمای محیط را اندازه‌گیری می‌کند. خروجی آنالوگ این حسگر سپس به یک مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) Sigma-Delta ۱۶ بیتی منتقل می‌شود. این ADC سیگنال دمای آنالوگ را با دقت بالا دیجیتالی می‌کند. خروجی دیجیتال ADC توسط منطق دیجیتال داخلی، که شامل رجیسترهای کنترلی، عملکرد هشدار دما و رابط سازگار با I²C است، پردازش می‌شود. یک مرجع ولتاژ دقیق و مدارهای مدیریت توان، شامل یک رگولاتور LDO، عملکرد پایدار و مصرف توان کم را تضمین می‌کنند. سپس داده‌های دیجیتال از طریق رابط سریال I²C به کنترل‌کننده میزبان منتقل می‌شوند.

پرسش‌های فنی متداول

• س: مصرف توان معمول TMP117 در طول تبدیل دمای فعال چقدر است؟
  پ: در حالت تبدیل پیوسته، TMP117 معمولاً ۳.۵ میکروآمپر با زمان چرخه تبدیل ۱۵.۵ میلی‌ثانیه مصرف می‌کند. این مصرف را می‌توان با تنظیم چرخه تبدیل یا ورود به حالت خاموش مدیریت کرد.

• س: چگونه می‌توان آدرس I²C تراشه TMP117 را برای چندین قطعه روی یک گذرگاه پیکربندی کرد؟
  پ: TMP117 دارای دو پایه آدرس ADDR0 و ADDR1 است که امکان انتخاب حداکثر چهار آدرس I²C مختلف را فراهم می‌کند. این پین‌ها را می‌توان به VCC، GND، SDA یا SCL متصل کرد تا آدرس I²C خاص را تنظیم کرد.

• س: آیا TMP117 برای دستیابی به دقت مشخص شده خود نیاز به کالیبراسیون خارجی دارد؟
  پ: خیر، TMP117 به صورت کارخانه‌ای کالیبره شده است و برای دستیابی به دقت مشخص شده خود نیازی به کالیبراسیون خارجی ندارد. این تراشه قابلیت ردیابی NIST را ارائه می‌دهد و گواهی انطباق در صورت درخواست در دسترس است.

• س: روش توصیه شده برای بهینه‌سازی مصرف توان در کاربردهای باتری‌دار چیست؟
  پ: برای مصرف توان بهینه، قطعه را می‌توان در حالت خاموش قرار داد که مصرف جریان را به ۱۵۰ نانوآمپر (معمول) کاهش می‌دهد. همچنین، زمان چرخه تبدیل را می‌توان در حالت تبدیل پیوسته افزایش داد تا میانگین جریان مصرفی کاهش یابد.

قطعات مشابه / جایگزین

• TMP116 (Texas Instruments) – حسگر دمای دیجیتال با دقت بالا با ویژگی‌های مشابه اما دقت و گزینه‌های پکیج متفاوت.
• TMP1075 (Texas Instruments) – حسگر دمای دیجیتال عمومی با رابط I²C و دقت متوسط.
• TMP102 (Texas Instruments) – حسگر دمای دیجیتال با مصرف توان پایین و رابط I²C، که دقت کمتری ارائه می‌دهد.

جدول مرجع

این بخش برای معرفی آی‌سی‌های مهم و پرکاربرد تهیه شده است و هدف آن آشنایی بیشتر طراحان و علاقه‌مندان به الکترونیک است. لطفاً توجه داشته باشید که همه قطعات ارائه شده در اینجا لزوماً بخشی از سبد محصولات ما نیستند؛ با این حال، در صورت نیاز، می‌توانید با تماس با ما از طریق orders@gebrabit.com درخواست تأمین قطعه را ارسال کنید.