Microchip Technology Inc.提供了許多模擬和串行輸出集成電路（IC）溫度傳感器。通常，這些傳感器在室溫下在一攝氏度（±1°C）內是準確的。但是，在高溫或低溫的極端情況下，精度都會非線性降低。通常，該非線性具有拋物線形狀。

本應用筆記推導了一個描述傳感器典型非線性特性的方程式，該方程式用于確定在指定工作溫度范圍內對傳感器精度誤差的補償。PIC微控制器單元（MCU）可以計算方程式，并以更高的精度提供溫度讀數。本應用筆記基于MCP9700和MCP9701模擬輸出溫度傳感器以及MCP9800串行輸出溫度傳感器。

解決方法

硅表征數據用于確定非線性傳感器的特性。從該數據中得出一個描述傳感器典型性能的方程式。確定方程的相應系數后，這些系數將用于計算典型傳感器非線性的補償。

使用補償前后的平均值和±1標準評估（±σ）來提供誤差分布。MCP9700和MCP 9701總共使用了100個器件作為代表，而MCP9800使用了160個器件。

圖1顯示了補償前后的典型傳感器精度。它說明了補償功能可在傳感器工作溫度范圍內提供準確且線性的溫度讀數。PIC MCU用于計算公式并補償傳感器輸出以提供線性溫度讀數。

圖1補償前后的典型傳感器精度

傳感器精度

在工作溫度范圍內的典型傳感器精度具有精度誤差曲線。在冷熱溫度下，誤差的大小呈指數增加，從而形成拋物線形的誤差曲線。下圖顯示了MCP9800，MCP9700和MCP9701傳感器的傳感器精度曲線的平均值和±1°C標準偏差。

這些傳感器的精度規格限制已發布在相應的數據表中，如圖2，圖3和圖4所示。請注意，由于傳感器在極端溫度下會出現非線性，因此精度規格限制有所擴大。在極端溫度下的精度降低可以得到補償，以提高工作溫度范圍內的傳感器精度。

圖2 MCP9800精度（160個零件）

圖3 MCP9700精度（100個零件）

編輯：hfy