This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] TMP64:计算出的温度过高

Guru**** 663810 points
Other Parts Discussed in Thread: TMP117, TMP116, TMP64
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/1108013/tmp64-calculated-temperature-is-too-high

器件型号:TMP64
主题中讨论的其他器件:TMP117TMP116

我有几个板、每个板上都连接了一个 TMP6431DECR 温度传感器、如图所示。

  

我正在使用电压偏置电子表格、该电子表格是通过数据表 pdf 中的"热敏电阻设计工具"链接获得的、我可以在 此处链接( 截至今天)。  在该电子表格中、有一个标题为"四阶多项式温度与分辨率"的页面、其中包含用于将此部件的 RTD 电阻转换为温度的公式的系数。  我使用该公式来确定 RTD 的温度、方法是测量 R1上的电压以计算电阻、并将该电阻值插入四阶多项式。  下面是该公式:

TºC = A4*(R^4)+ A3*(R^3)+ A2*(R^2)+ A1* R + A0  
  系数
  -2.739269E+02 A0
  1.150616E-02 A1
  -1.621244E-07 答2.
  1.389699E-12. 答3.
  -4.856366E-18 A4

使用该四阶多项式时、我计算的温度值对于我尝试的所有板而言始终过高。  它们的数量也是相同的、因此我觉得我的计算中一定会出现错误、但我无法计算出。

下面是我要做的...

为了确保我确切地知道所有相关值是多少、我从一个电路板上拔下 R2、并将其测量为46、820欧姆、然后将其放回电路并使用 DMM 测量这些值:

R1上的电压= 1.640V

R2上的电压= 1.653V

我还使用一个26.3C 的外部热电偶测量了 R1上的温度。

这些电压和 R1值使 R2=47、191欧姆。  将该值插入上述多项式、计算出 R1的温度为29.9C、比我使用热电偶测量的温度高3.3C。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Rob:

    看起来您正在正确执行操作、但您还需要执行单点偏移校准。  由于这是一款线性响应器件、因此在任何温度下进行单点校准都足够(室温正常)。  根据测量结果、您需要实现大约-3.6C 的偏移。  我建议捕获多个测量值以获得平均值、然后根据平均值而不是单个测量来确定偏移。  在热敏电阻设计工具中、有一个基于软件的低通滤波器选项卡、您可以配置该选项卡、然后生成 C 代码。 在此选项卡中、您还可以将捕获的原始数据输入到 B62到 B241单元格中、 以观察不同的 α 值如何影响图解。  强烈建议执行某种类型的滤波或过采样以降低噪声并提高稳定性。  滤波器选项卡提供了最少的 C 代码和零外部组件。  

         

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    我想、这说明了我需要做什么来解决偏移问题、而且似乎失调电压会因器件而异、因此每个电路板都需要与其关联的单独校准参数。  我认为这些器件无需单独校准即可获得数据表中所示的0.2%精度。   

    我想我对这些器件的了解程度不及我想象的那么高。  您能帮助我了解一下为什么上面等式的 A0项不涵盖此类型的所有部分吗?

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    正确、应对每个器件进行偏移校正、以实现良好的精度。   

    这些器件不同于典型的 NTC 热敏电阻、因为它们不是电阻器、而是由硅制成。  因此、我们能够看到非常线性的响应曲线、但器件之间存在硅变、需要偏移补偿。   

    我们的器件可以实现+/-0.2C 精度、例如 TMP116或 TMP117 (+/-0.1C)、无需任何校准。  

    另一个需要注意的问题是您用作基准的热电偶的精度。  根据热电偶的类型、精度可能并不是很高。  我们在实验室测试中使用 RTD 作为参考、因为可以实现更高的精度。    

    https://www.thermocoupleinfo.com/thermocouple-accuracies.htm  

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    非常感谢您的回答和建议。   

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    在查看器件的数据表时、它在第7页指定了一个47k +/- 1%的 R25  
     TMP6431DECR 的设计电子表格 列出了25C 时45778在25C (+-1%)下的电阻
    这种差异似乎直接对应于我们使用电子表格值计算温度时看到的偏移。   

    实际上、我们仅尝试在未校准的情况下达到+-5C 测量目标、但电子表格似乎关闭了4度。  或者、或者器件与数据表不匹配、我觉得这有点难以吞没。

    如果我们可以通过简单地构建该偏移来避免校准、这将节省一次性产品上的大量工厂校准。  我将在实验室中测量更多器件、以确保数学和器件一致。  但您的想法是什么?

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    戴维-  

    在这里、我们建议使用部件的实际电压而不是使用计算出的电阻来获得最佳结果-如果您可以看到四阶多项式 TMP vs VDC 选项卡、 输入1.64VDC 的电压、您将看到温度计算结果为27.3C、 它与您使用热电偶测量的值相差1C、它(热电偶)也有+/--因此、在这里、我认为这可能是您所寻找的答案、并使您找到要使用的正确系数。  

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    谢谢 Josh!

    David、

    请记住 、电阻是计算的、而不是测量的、因为这些部件是硅器件、而不是电阻器。  我们绝不会对这些器件使用电阻、而是直接将 Vsense 转换为温度。 以这种方式转换它的准确性和速度更高。  与 NTC 相比、这种方法有一些变化、但如果实施得当、可以提供更高的精度和更低的长期漂移。  

    在电路板上需要注意的另一点是 Rbias 电阻器。  如果您使用较低的 PPM 偏置、则信号变化将明显更小。  0.5%和50ppm 或更高的值效果良好。  PPM 额定值比容差百分比要重要得多。  您可能需要尝试在系统中使用更严格的 Rbias 电阻器和滤波而不进行偏移校准、以满足您的+/-5C 精度。  如果您执行偏移校准、您可能会在温度范围内将其降低至大约+/-1.5C。   

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    谢谢 Josh!

    David、

    请记住 、电阻是计算的、而不是测量的、因为这些部件是硅器件、而不是电阻器。  我们绝不会对这些器件使用电阻、而是直接将 Vsense 转换为温度。 以这种方式转换它的准确性和速度更高。  与 NTC 相比、这种方法有一些变化、但如果实施得当、可以提供更高的精度和更低的长期漂移。  

    在电路板上需要注意的另一点是 Rbias 电阻器。  如果您使用较低的 PPM 偏置、则信号变化将明显更小。  0.5%和50ppm 或更高的值效果良好。  PPM 额定值比容差百分比要重要得多。  您可能需要尝试在系统中使用更严格的 Rbias 电阻器和滤波而不进行偏移校准、以满足您的+/-5C 精度。  如果您执行偏移校准、您可能会在温度范围内将其降低至大约+/-1.5C。   

    此外、这里有一个低通滤波器可以执行的操作示例。  以下测量是在未应用偏移的情况下进行的。  参考温度为85.1C。    

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    我同意上述所有内容。   

    我无法完全解决的一个问题。  如果我在"电流偏置"设计电子表格中输入42.553uA 以匹配数据表条件、则25C 时的电阻表为47k、 电阻波形和电压波形选项卡似乎也与47k 和2V 温度25.1C 相符。  将偏置电流移至35uA (接近3.3V 47k 时、电阻会按预期下降。  

    对于47k 顶部电阻器的电压模式偏置、这似乎应该对应于4V 的 Vbias。  在电压设计表中、如果我为 Vbias 输入4V 电压、则表中的25C 电阻为45801、 2V 电压产生29.2C?


    这两个电子表格之间不应该等效?

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    PS 电压模式模板中具有4伏偏置的其他器件在25°C 时与其数据表相匹配、因此我倾向于认为那里有一个 Snafu。
    即、4V 下的 TMP6331可产生25C 电阻100K、 25C 下的 TMP 6131可产生10K……

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    David、

    我认为 TMP64器件存在错误是正确的。  我正在与电子表格的作者进行核对、并将告知您我发现的内容。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    谢谢!  同时、我得到了10K 5度表、缩放至47k (将所有值乘以4.7)、并生成了一个新的多项式。  这似乎是将偏移误差置于我的实验室探针实际数据的误差限值内  。我验证了该方法、方法是将10K 乘以10以生成100K 表进行比较、并且与100K 相比、计算出的误差为1%到2% 数据 似乎是非常有效的方法、直到出现新的电子表格。   

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    David、

    是的、看起来电子表格的更新会误计算温度和表格、但正如您所指出的、仅适用于 TMP64器件。  我已附上电压偏置模式的更新电子表格。  请确认这些功能是否适合您、我们也会在网上获取此更新。  感谢您指出这一点!

    e2e.ti.com/.../Thermistor-Design-Tool-VBias-V1_5F00_701.xlsm

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    这对我来说好像是物有所值。  4V 偏置电压可产生47k。  2V 输入多项式得到25C。  此时、我的校正后的实验室数据在我的设备的误差范围内。   

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    器件型号:TMP64

    请参阅以下文档末尾的更新后的工作表:  TMP64:计算出的温度过高-传感器论坛-传感器- TI E2E 支持论坛

    请注意、要测试电子表格的有效性、 请使用4V 偏置电压来匹配数据表激励电流和25C 值、并且应匹配额定47k (对于表中的其他器件、则为10K 或100K)

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    完美!