選擇溫度傳感器，不再顧慮重重

作為物聯(lián)網(wǎng)解讀外界的“感官”，傳感器無(wú)處不在。根據維基百科定義，傳感器可被用于偵測環(huán)境中發(fā)生的事件或變化，并將消息發(fā)送至其他電子設備（如中央處理器）。它通常由感測器件和轉換器件組成。

作為長(cháng)期深耕溫度傳感器領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)商，圣邦微電子目前擁有模擬和數字兩大溫度傳感器系列，累計十余款產(chǎn)品。隨著(zhù)集成溫度傳感器生產(chǎn)成本的降低，上述產(chǎn)品已經(jīng)在越來(lái)越多的領(lǐng)域中得到廣泛應用。

數字溫度傳感器

過(guò)去，數字溫度傳感器主要廣泛應用于智能手機和智能揚聲器等消費電子領(lǐng)域。隨著(zhù)技術(shù)不斷創(chuàng )新和大量新用例（如預測性維護、自主機械、過(guò)程監控、設備和機器人技術(shù)）涌現，同時(shí)為滿(mǎn)足精度、成本和行業(yè)標準化需求，數字溫度傳感器開(kāi)始應用于工業(yè)領(lǐng)域，并逐漸取代傳統模擬傳感器。這一轉變主要歸因于工業(yè) 4.0 的發(fā)展以及當今市場(chǎng)數字設備和元器件數量的激增。從發(fā)展趨勢來(lái)看，小型化、集成化和低功耗已經(jīng)成為數字溫度傳感器件的核心特質(zhì)。

SGM457

作為一款低功耗、低電源供電、綠色 SOT 封裝、串行控制接口的數字輸出溫度傳感器，SGM457 在 -40℃ 至 +125℃ 溫度范圍內精度為 ±0.5℃ (TYP)，是通信、計算機、消費者、環(huán)境、工業(yè)和儀器應用中溫度測量的理想選擇。

SGM457 支持 I2C 總線(xiàn)接口，由于該串行總線(xiàn)使用多設備訪(fǎng)問(wèn)指令，因此多個(gè) SGM457 設備（最多四個(gè)）可以共享一條串行總線(xiàn)。在計算平臺等多熱點(diǎn)監測應用中，可以通過(guò)將一條串行總線(xiàn)與多個(gè)溫度傳感器連接來(lái)實(shí)現。同時(shí)，為了提高軟件效率，微控制器可在總線(xiàn)上與這些設備通信，而無(wú)需發(fā)送單獨指令。

圖 1 SGM457 功能框圖

SGM458

SGM458 是一款低功耗、低電源供電、綠色 WLCSP 封裝、串行控制接口的數字輸出溫度傳感器。SGM458 在 -55℃ 至 +125℃ 溫度范圍內精度為 ±1℃ (TYP)，其電源電壓范圍為 1.6V 至 5.5V。

與 SGM457 類(lèi)似，串行雙線(xiàn)接口支持傳統的 I2C 總線(xiàn)或 SMBus 接口，多個(gè) SGM458 設備可以共享一條串行總線(xiàn)。微控制器將在總線(xiàn)上與這些設備通信，而無(wú)需發(fā)送單獨的指令，在計算平臺等多熱點(diǎn)監測應用中，可以通過(guò)將一條串行總線(xiàn)與多個(gè)溫度傳感器連接來(lái)實(shí)現。

模擬溫度傳感器

SGM446 和 SGM447 是圣邦微電子模擬溫度傳感器系列的代表產(chǎn)品。有正負溫度系數可選，電流輸出型溫度傳感器 SGM446 可以更好地支持遠距離測溫、控溫。

SGM446

SGM446 是一種雙端子溫度傳感器，輸出電流與絕對溫度成比例，可以被認為是一種在 4V 至 35V 電源電壓范圍內通過(guò) 1μA/K 恒流的高阻抗調節器，輸出電流可在 298.2K (+25℃) 時(shí)被校準為 298.2μA。得益于高阻抗電流輸出，SGM446 對電壓降不敏感，尤其是在長(cháng)線(xiàn)路上，因此特別適合遙感應用。

與傳統的溫度傳感器相比，SGM446 不但不需要電阻測量電路、線(xiàn)性化電路、精密電壓放大器和冷端補償，還集成了溫度補償和與絕對溫度成比例的偏置等功能。此外，通過(guò) CMOS 多路復用器切換電流或通過(guò)邏輯門(mén)切換電源電壓，SGM446 可實(shí)現多路復用。

圖 2 SGM446 典型性能特征

SGM447

SGM447 是一款采用綠色 WLCSP 封裝的高精度模擬輸出 CMOS 集成電路溫度傳感器。它可以在最低增益配置下以 1.5V 的電源電壓工作，并同時(shí)測量 -55℃ 至 +150℃ 的溫度，低供電電流使其適用于一般溫度傳感器和電池供電系統。

由于具有 AB 級輸出，SGM447 能夠在驅動(dòng)重負載的同時(shí)提供強大的源電流和漏電流輸出，因此可用于提供需要瞬態(tài)負載的采樣保持模數轉換器的輸入。在輸出端不使用電阻器和緩沖器等外部組件的情況下，SGM447 可以提供與測量溫度成反比的輸出電壓。

結語(yǔ)

最新調研數據顯示，2022 年全球傳感器出貨量達到破紀錄的 308 億顆，總傳感器的平均售價(jià)比 2021 年高出 11%，是二十多年來(lái)最大的年價(jià)格百分比漲幅。

特別值得關(guān)注的是，在 2022 年出貨的傳感器中有三分之一是以溫度、濕度、壓力、液位、氣體為代表的物聯(lián)網(wǎng)傳感器。根據調研機構 IoT Analytics 發(fā)布的《2022-2027 年物聯(lián)網(wǎng)傳感器市場(chǎng)報告》，物聯(lián)網(wǎng)傳感器市場(chǎng)規模在 2022 年達到了 109 億美元，預計未來(lái)五年的復合年增長(cháng)率將達到 16%，2027 年物聯(lián)網(wǎng)傳感器市場(chǎng)有望達到 221 億美元。這其中，又以溫度傳感器最為引人關(guān)注。畢竟，溫度傳感器不但市場(chǎng)規模龐大，而且越來(lái)越多的智能產(chǎn)品現在都對溫度參數的監測和控制提出了極高要求?？梢院敛豢鋸埖卣f(shuō)，一絲細微溫度的變化，都會(huì )對環(huán)境、家居產(chǎn)品、工業(yè)設備、汽車(chē)、服務(wù)器、電腦等諸多行業(yè)產(chǎn)生巨大影響。

選擇溫度傳感器產(chǎn)品也許看似小事一樁，但由于可用的產(chǎn)品多種多樣，還要同時(shí)考慮傳感器價(jià)格、溫度范圍、精度、耐用性、傳感器輸出、熱穩定性等多重因素，因此這項任務(wù)可能令人頗感畏懼。但憑借靈敏度高、線(xiàn)性度好、響應速度快、功耗低、傳輸距離遠、體積小等核心優(yōu)點(diǎn)，圣邦微電子將為系統設計人員提供更簡(jiǎn)潔的電路設計，更方便快捷的數據讀取，以及更多的選型方案。

關(guān)于圣邦微電子

圣邦微電子（北京）股份有限公司（股票代碼 300661）專(zhuān)注于高性能、高品質(zhì)模擬集成電路的研發(fā)和銷(xiāo)售。產(chǎn)品覆蓋信號鏈和電源管理兩大領(lǐng)域，擁有 30 大類(lèi) 4300 余款可供銷(xiāo)售型號，全部自主研發(fā)，廣泛應用于工業(yè)、汽車(chē)電子、通信設備、消費類(lèi)電子和醫療儀器等領(lǐng)域，以及物聯(lián)網(wǎng)、新能源和人工智能等新興市場(chǎng)。