IC類(lèi)溫度傳感器的簡(jiǎn)化設計
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大約在五年前，一種新型的溫度傳感器被引進(jìn)。這些裝置包括數字接口(允許與微控制器進(jìn)行通訊)。這種通信界面一般包括I2C和SMBus串行總線(xiàn)，而另外一些串行通信界面(諸如SPI)也是通用的。該接口可傳送數字到微處理器，該接口也能接受到微控制器的指令。這些指令常常是溫度的域值，即溫度如果越限，就會(huì )在溫度傳感器IC上產(chǎn)生一個(gè)數字信號(它將對微控制器產(chǎn)生一個(gè)中斷)。微控制器然后就能調節風(fēng)扇速度或調整微處理器，使溫度處于控制之中。
這類(lèi)裝置可廣泛使用，在這些應用中，可進(jìn)行遙控溫度測量。為了進(jìn)行遙控測量，大部分高性能CPUs都包括一個(gè)onchip轉換器，該轉換器可提供溫度的模擬電壓值。(僅在轉換器的兩個(gè)p-n結的一個(gè)被使用。)圖3顯示了一個(gè)被監測的遙測CPU采用該項技術(shù)。另一種應用是采用一個(gè)離散的轉換器進(jìn)行同樣的功能。
這類(lèi)傳感器(包括顯示在圖3中的傳感器)的另一個(gè)重要特點(diǎn)是當所測得溫度處不在高限和低限之間的范圍時(shí)具有中斷微處理器的能力。在其它的傳感器中，當測量溫度值越過(guò)高限或低限時(shí)(不能同時(shí)有兩值)，一個(gè)中斷信號應被產(chǎn)生。對于圖3中的傳感器，這些域值通過(guò)SMBus接口被傳送到溫度傳感器。如果溫度變化到域值范圍之外，報警信號應能中斷微處理器。
圖4中畫(huà)出的是一個(gè)類(lèi)似裝置，然而，它不是監測一個(gè)p-n結，而是監測四個(gè)結點(diǎn)及自己的內部溫度。因為Maxim的 MAX1668只消耗很少的電量，它的內部溫度接近環(huán)境溫度。測量環(huán)境溫度就能判斷出該系統風(fēng)扇是否正常運行。
通過(guò)遠端監控溫度來(lái)控制風(fēng)扇是IC顯示在圖5中的主要功能。這種情況的用戶(hù)能在風(fēng)扇控制的兩個(gè)不同模式中選擇。用PWM模式，微處理器靠改變發(fā)送給風(fēng)扇的信號周期控制風(fēng)扇速度作為測量溫度的一個(gè)功能。這種情況所需的消耗電能遠低于控制件的線(xiàn)性模式產(chǎn)生的。由于某些風(fēng)扇在PWM信號頻率控制時(shí)發(fā)出能聽(tīng)得見(jiàn)的聲音，而線(xiàn)性模式在這方面則更具有優(yōu)點(diǎn)，但存在電能消耗高和需要其它的附加電路，雖然額外的電能消耗只是整個(gè)系統電能消耗的一小部分。
當溫度超過(guò)規定的域值時(shí)，該IC 提供中斷微處理器的報警信號。明顯信號的安全(一種短期的過(guò)溫信號)模式也被提供。當溫度升高到一個(gè)危險值時(shí)，如果微處理器或軟件非正常運行，報警信號將會(huì )失去意義。然而，明顯的是，一旦溫度升高到某一設定值時(shí)(經(jīng)由SMBus)，它將會(huì )對控制電路動(dòng)作，而不需要微處理器的幫助。因此，在這種高溫時(shí)，微處理器最明顯方式應是直接關(guān)閉電源，而不用微處理器控制，防止潛在地災難故障。
裝置的數字I/O可廣泛的用在服務(wù)器，電池封裝和硬盤(pán)驅動(dòng)。眾多的溫度點(diǎn)可用來(lái)監控眾多的測量點(diǎn)，以增加服務(wù)器的科靠性。在母板上(它是底盤(pán)上的基本環(huán)境溫度)，在CPU內部，在其它的熱產(chǎn)生元件(諸如圖形加速器和硬盤(pán)驅動(dòng)器)。為了安全原因電池封裝中合并了溫度傳感器和優(yōu)化的電池外形，它可以增加電池的壽命。
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