2 傳感器 - 物體表面熱阻及測(cè)量精度的重要性

在所有溫度測(cè)量中，測(cè)量物體表面溫度占據(jù)重要部分。傳統(tǒng)的做法是通過(guò) PCB 板測(cè)量物體溫度，如固體表面溫度測(cè)量期間溫度流動(dòng)的簡(jiǎn)化原理圖所示。

圖 2-1 固體表面溫度測(cè)量期間溫度流動(dòng)的簡(jiǎn)化原理圖

其中，

• T_OBJ 是測(cè)得的物體溫度
• T_AIR 是環(huán)境溫度（通常為空氣溫度）
• T_S 是內(nèi)部傳感器溫度
• R_SO 是傳感器與物體之間的熱阻
• R_SA 是傳感器與空氣（環(huán)境）之間的熱阻
• P_S 是傳感器在測(cè)量期間耗散的平均功率
• M_T 是器件和 PCB 的組合熱質(zhì)量

從原理圖中可以看出，這些參數(shù)之間存在以下關(guān)系：

其中

• T_OFS 是受測(cè)物體和傳感器之間的溫度偏差

方程式 1 顯示了只有在兩種情況下傳感器溫度偏差為零：R_SO 為零時(shí)或 R_SA 為無(wú)窮大時(shí)。如果 T_OBJ 和 T_AIR 之間存在差異（并且 R_SA 并不明顯高于 R_SO），則可以觀察到傳感器和物體溫度之間存在一些偏差。隨著 T_OBJ 和 T_AIR 之間的差值增加，或當(dāng) R_SA 變得更小并接近 R_SO 值時(shí)，該偏差會(huì)增加。

在進(jìn)行精確的測(cè)量時(shí)，盡可能地減小 R_SO 的值并在設(shè)計(jì)階段正確估算其值非常重要。R_SO 的值直接影響傳感器失調(diào)電壓、傳感器溫度穩(wěn)定時(shí)間，并可能決定著是否需要執(zhí)行系統(tǒng)校準(zhǔn)。有關(guān)更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱使用 TMP116 和 TMP117 進(jìn)行精確的溫度測(cè)量 應(yīng)用手冊(cè)。