TMP05在能见度仪温度测量中的应用

　　一.引言

　　目前，能见度仪一般都采用光学发射器件和接受器件检测能见度[ 1 ]，发射器件发出一定强度的光，通过透射或是折射由接收器件接收，由接收光强和发射光强的比值检测能见度值。然而不论是发射器件还是接收器件都要求在恒温下使光功率稳定，才能正常工作。如果由于器件长期连续工作，不断产生自热，使得器件工作温度过高;或是外部温度过低，使得器件工作温度过低，这都将导致光功率漂移，使能见度仪光学检测器件不能正常工作。另外，如果能见度仪的光学镜片内部与外界环境温度温差过大，还会在光学镜头表面形成水汽凝结。当光通过时会产生折射、散射等现象，严重影响激光信号的发射和接收，造成能见度仪的测量精度误差[2]。由此可见，温度的检测和控制对于能见度仪来说是非常的重要，根据能见度仪的结构和测量原理，至少要对光学器件和环境温度两点的温度进行检测才能对能见度仪内部的温度进行正确的控制。

　　在温度测量方面，随着数字化传感器技术的不断发展，数字式温度传感器以其测量精度高，抗干扰能力强，传输距离远，外围接口电路简单等诸多优点逐渐在工业检测、生物医学、环境监测、自动化控制等诸多领域中得到非常广泛的应用。在诸多的数字温度传感器中ADI 公司推出的TMP05 是世界上最小的数字式传感器，它体积小，功耗低，精度高，可以应用于很多的测温场合。尤其是TMP05 独有菊花链式多点测温功能，可以很方便的利用一片单片机实现多点的温度检测。与传统的多点测温传感器 D S 1 8 B 2 0 相比，TMP05 具有体积小，功耗低，测温范围宽，不存在总线竞争[ 3 ]，软件编程简单，中断处理方式占用较少的CPU 资源等诸多优点。

二. TMP05简介

　　TMP05 是ADI 公司生产的一款低功耗，高精度，宽动态输入范围的PWM 模式输出的数字式温度传感器。其总体功能框图见图 1，如图所示，测量结果以PWM 编码式数字脉冲信号在OUT 引脚输出，输出信号的占空比与所测温度成正比，输出编码格式以及具体的比例关系如图 2 所示。

　　图 1 中，VDD 引脚为TMP05的电源输入端，此引脚的输入范围为3V 到5.5V，这可以使TMP05 工作在低电压状态下以进一步减小功耗。G N D 引脚为TMP05 的接地端，工作时应将VDD 接一0.1 μF 到 1 μF 的电容到此引脚以解除线路耦合。引脚FUNC 为TMP05 的功能引脚，在此引脚的作用下TMP05 可以工作在单次、连续、菊花链等三种不同的工作模式，FUNC 对工作模式的具体控制方式见表 1。

　　其中。单次模式在触发后仅输出一次测量值，属于低功耗设计模式，连续模式将测量结果连续重复输出，其功能可完全替代TMP04 等PWM 型输出的数字温度传感器。菊花链模式为多点测温模式，将在下边详细介绍。引脚CONV/IN 在单次模式和连续模式下是编码时间调解输入端，其调解作用见表2。在菊花链模式下是菊花链的输入。