【導讀】作為物聯網解讀外界的“感官”，傳感器無處不在。根據維基百科定義，傳感器可被用于偵測環境中發生的事件或變化，并將消息發送至其他電子設備（如中央處理器）。它通常由感測器件和轉換器件組成。
作為長期深耕溫度傳感器領域的專業廠商，圣邦微電子目前擁有模擬和數字兩大溫度傳感器系列，累計十余款產品。隨著集成溫度傳感器生產成本的降低，上述產品已經在越來越多的領域中得到廣泛應用。
數字溫度傳感器
過去，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域。隨著技術不斷創新和大量新用例（如預測性維護、自主機械、過程監控、設備和機器人技術）涌現，同時為滿足精度、成本和行業標準化需求，數字溫度傳感器開始應用于工業領域，并逐漸取代傳統模擬傳感器。這一轉變主要歸因于工業 4.0 的發展以及當今市場數字設備和元器件數量的激增。從發展趨勢來看，小型化、集成化和低功耗已經成為數字溫度傳感器件的核心特質。
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、環境、工業和儀器應用中溫度測量的理想選擇。
SGM457 支持 I2C 總線接口，由于該串行總線使用多設備訪問指令，因此多個 SGM457 設備（最多四個）可以共享一條串行總線。在計算平臺等多熱點監測應用中，可以通過將一條串行總線與多個溫度傳感器連接來實現。同時，為了提高軟件效率，微控制器可在總線上與這些設備通信，而無需發送單獨指令。
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 類似，串行雙線接口支持傳統的 I2C 總線或 SMBus 接口，多個 SGM458 設備可以共享一條串行總線。微控制器將在總線上與這些設備通信，而無需發送單獨的指令，在計算平臺等多熱點監測應用中，可以通過將一條串行總線與多個溫度傳感器連接來實現。
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 1μA/K 恒流的高阻抗調節器，輸出電流可在 298.2K (+25℃) 時被校準為 298.2μA。得益于高阻抗電流輸出，SGM446 對電壓降不敏感，尤其是在長線路上，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 CMOS 多路復用器切換電流或通過邏輯門切換電源電壓，SGM446 可實現多路復用。
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 能夠在驅動重負載的同時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
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比 2021 年高出 11%，是二十多年來最大的年價格百分比漲幅。
特別值得關注的是，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、氣體為代表的物聯網傳感器。根據調研機構 IoT Analytics 發布的《2022-2027 年物聯網傳感器市場報告》，物聯網傳感器市場規模在 2022 年達到了 109 億美元，預計未來五年的復合年增長率將達到 16%，2027 年物聯網傳感器市場有望達到 221 億美元。這其中，又以溫度傳感器最為引人關注。畢竟，溫度傳感器不但市場規模龐大，而且越來越多的智能產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，一絲細微溫度的變化，都會對環境、家居產品、工業設備、汽車、服務器、電腦等諸多行業產生巨大影響。
選擇溫度傳感器產品也許看似小事一樁，但由于可用的產品多種多樣，還要同時考慮傳感器價格、溫度范圍、精度、耐用性、傳感器輸出、熱穩定性等多重因素，因此這項任務可能令人頗感畏懼。但憑借靈敏度高、線性度好、響應速度快、功耗低、傳輸距離遠、體積小等核心優點，圣邦微電子將為系統設計人員提供更簡潔的電路設計，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）專注于高性能、高品質模擬集成電路的研發和銷售。產品覆蓋信號鏈和電源管理兩大領域，擁有 30 大類 4300 余款可供銷售型號，全部自主研發，廣泛應用于工業、汽車電子、通信設備、消費類電子和醫療儀器等領域，以及物聯網、新能源和人工智能等新興市場。
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