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航天器应用:来自德州仪器的新型辐射硬化数字温度传感器

2018年3月14日经过尼克戴维斯

新的辐射硬化温度传感器提供本地和远程数字温度监控。

新的辐射硬化温度传感器提供本地和远程数字温度监控。

德州仪器已经发布了这一点TMP461-SP.,辐射硬化的远程和局部数字温度传感器,根据其数据表,适用于FPGA,ASIC,ADC和DAC的航天器温度监测。

TI的TMP461-SP框图。从绘画绘图数据表(PDF)。

TI对我们解释的是,关于该IC的辐射硬化方面,这种高精度温度传感器是QMLV合格的。现在,除非您在设计,销售或使用辐射硬化的IC的业务中,否则您可能不知道QMLV是什么意思。QMLV代表合格的制造商名单(QML)类v,其中V.类与空间应用有关。此外,QMLV是一个部分MIL-PRF-38535规范,被描述为基于性能的规范,这些规范定义了用于“军用应用和高可靠性微电路应用程序”的微电子制造的要求。雷竞技最新app所以在我看来,QMLV合格的产品令人印象深刻,有点令人恐惧,昂贵。但是,嘿,我想如果你在空间中放置电子产品的业务,那么这就是你必须支付的价格。雷竞技最新app此外,你想要一些将在空间提供的所有辐射缠结的东西,对吗?

TMP461-SP是辐射硬化的温度传感器。这对我来说看起来非常困难。图片礼貌TI.com.

温度传感

当地感官

IC的内置温度传感器可以实现局部温度感测。该本地测量由12位数字代码表示,允许温度分辨率为0.0625°C。然而,请记住,虽然该温度分辨率非常令人印象深,但局部温度传感器的精度仅为其温度范围为-55°C至125°C的±2°C。

如果您正在寻找高度响应的局部温度传感功能,那么这部分可能对您的需求不太适合,因为它具有大约两秒钟的热时间常数。这是什么意思?,你可能会问。嗯,TI在第8.2.2节中提供了一个例子(有权详细设计程序)数据表:如果环境空气温度快速变化100°C,则IC需要大约10秒(或五个热时间常数)以在最终值的1°C内沉降。本节还解释说,局部温度测量的准确性直接取决于PCB和强制气流温度的准确性代表IC本身测量的温度。因此,为了充分利用此IC,请务必查看数据表的此区域。

遥感

根据数据表的第3节(有权提供)实现远程温度感测描述),通过使用离散晶体管或通过使用衬底热晶体管或二极管这与微处理器,ADC,DAC,微控制器或FPGA是一体的。遥感提供与局部感测相同的分辨率(即0.0625°C),并且精度略高于稍好(±1.5°C而不是±2°C)。

关于温度传感的最终评论。第7.3.1节(题为温度测量数据)解释了如何延长温度范围(从-64°C至191°C)是可能的。但是,我们也警告说,大多数温度传感二极管的操作温度范围为-55°C至150°C,当然,TMP461-SP IC本身的工作温度范围为-55°C至125°C,这意味着局部温度传感功能限于相同的范围。因此,如果您的设计需要衡量一些严重的极端温度,请务必在数据表中审查此部分。

其他特性

通过降低测量温度误差的目标,该IC包含以下特征:

系列抵抗取消

温度误差是由与路由到遥感组件相关的任何电阻引起的。这串抗取消TMP461-SP的功能可自动消除高达1kΩ的串联电阻。下面的图像描绘了串联电阻和温度误差之间的关系。有关此主题的更多信息,请参阅第7.3.2节(串抗取消第12页)数据表。

我们可以看到往来的抗性影响如何,尽管仅略微,远程温度测量精度。从中获取的情节数据表(PDF)。

差分输入电容

TI还在数据表第12页的7.3.3节中解释,电容如何影响遥感温度精度。虽然TMP461-SP可以通过最小相关的误差容忍高达1000pF的差分输入电容,但下图显示了我们更大的差分电容值有一个极端影响准确性。

远程温度误差受到大于〜5 NF的差分电容的严重影响。来自数据表(PDF)。

过滤:模拟和数字

过滤部分(数据表的第12页)解释了TMP461-SP如何使用车载65 kHz数字滤波器和外部电容器,以最大限度地减少噪声的影响。

评估套件

如果您有兴趣为此设备提供测试驱动器,请考虑购买评估模块,这是一个用户指南和软件教程

TMP461EVM-CVAL评估模块。图片礼貌TI.com.

您是否有机会使用这种新的辐射硬化温度传感器或其评估套件?如果是这样,请发表评论并告诉我们您的经历。