测量并校准产品的温度失调

摘要：本应用笔记介绍了在测量芯片外部温度的情况下，优化MAX1358/MAX1359/MAX1360数据采集系统温度读数精度的解决方案。

引言

MAX1358/MAX1359/MAX1360数据采集系统内置二极管结温度传感器，利用二极管的I-V特性测量温度，为了提高测量精度，Maxim器件将校准系数存储在数据采集系统内部，修正读数误差，以获得最高精度。

温度读数对应于二极管的实际结温，对于连续监测温度变化的系统，可以直接使用温度读数。对于需要获得封装外部温度的应用，需要对读数进行调整才能得到更准确的数值。

本应用笔记介绍了对特定产品温度偏差的测量以及利用偏差值进行校准的方法。关于器件内部存储的校准系数的使用，请参考应用笔记4296：Measuring Temperature with the MAX1358 Data Acquisition System。

温度测量模型

MAX1358/MAX1359/MAX1360的内部温度检测器可以测量内部二极管结的温度，也可以测量外部温度传感器的温度，存储在芯片内部的两个常数(m、b)用于修正内部二极管结温的变化以及其它电路偏离理想状态时所产生的误差。上面提到的应用笔记4296介绍了测量、计算、消除误差的步骤，可以修正不同器件、不同温度下的测量误差。这种四电流测量方法适用于芯片内部和外部二极管结温传感器的检测。


图1. 利用二极管结测量温度

MAX1358/MAX1359/MAX1360测量的是内部结温(图1)，图2给出了一个常见的与结温TJ相关的模型，图中TA为环境温度、TC为管壳温度。


图2. 结温和环境温度模型

该模型中，将温度特性转换成等效电路。(注：芯片在工厂校准时，工厂可以将芯片置于恒温油槽，将TA和TC强制在相同温度对芯片进行校准。)


图3. 产品的温度模型

一旦芯片安装在电路板上(图3)，MAX1358/MAX1359/MAX1360的TJ将取决于以下因素：

• PCB温度
• PCB周围的环境温度
• EP与PCB之间的导热性
• MAX1358/MAX1359/MAX1360的功耗
• PCB的耗散功率
• 产品工作的环境温度
• 封装与周围环境的隔热层

上述因素直接影响MAX1358/MAX1359/MAX1360内部温度TJ与MAX1358/MAX1359/MAX1360外部测量点温度的差异，这意味着利用器件测量的TJ只是实际温度TEXT的估算值TEST。