許多溫度檢測應用需要對傳感器進行電氣隔離。幸運的是，一些低成本的溫度傳感集成電路（IC）很容易隔離。本應用筆記介紹了兩種隔離溫度傳感器的方法。

傳感器（如溫度傳感器）安裝在“機械不方便”的位置時需要電氣隔離，例如電氣噪聲環境、接地不良的環境以及缺乏隔離導致安全問題的情況。新型溫度傳感器系列采用具有數字多路復用輸出的新型簡單單線方法，簡化了隔離系統的設計。這些新器件還具有非常低的功耗，簡化了為隔離側供電的選擇和成本。

隔離具有單向輸出的溫度傳感器非常簡單。例如，具有頻率或周期輸出或恒溫開關輸出的溫度傳感器，如圖1所示。該電路可以利用新的傳感器系列，例如周期與溫度成比例的MAX6576或頻率隨溫度變化的MAX6577。Maxim還提供MAX6501至MAX6506，該系列溫度開關（具有在預定義溫度下激活輸出的簡單器件），也可用于該電路。

圖1.這種簡單的隔離式溫度傳感器提供頻率或周期與溫度成比例的輸出。它還可用于IC6501的溫度激活開關（如Maxim的MAX6506–MAX2）。

已經存在一段時間的數字可尋址傳感器和之前的文章已經演示了如何在 I 上連接此類設備。2C 或 SMBus（參見參考文獻 1、2）。然而，我2C 或 SMBus 總線需要兩個隔離電路，用于其獨立的時鐘和數據線。

新型傳感器系列MAX6575H/L可在簡單的單線雙向數字總線上多路復用多達8個傳感器。這些傳感器需要來自處理器的命令信號，它們在預定的延遲后做出響應（數據手冊中有詳細說明）。雙向總線要求很容易通過與I相同的隔離方法得到滿足。2C總線，簡化為只需要一個雙向隔離器電路。

圖2.該電路在一條數字線路上提供多達八個多個“可尋址”傳感器。傳感器可以是隔離的或非隔離的，或者兩者兼而有之。

圖3.圖2的典型通信順序。一旦DO引腳被拉低然后松開，DO引腳的控制轉移到MAX6575L/H。溫度轉換從外部觸發脈沖的下降沿開始。稍后MAX6575將溶解氧線拉低。該時間由器件溫度和時間選擇引腳（TS1、TS0）決定。DO線在5Tμs內保持低電平，其中T是以開爾文為單位的溫度。器件的溫度由外部觸發脈沖的邊沿到邊延遲和源自器件的后續脈沖的下降沿表示。啟動脈沖應保持低電平至少 2.5μs （tStart）。

溫度（以攝氏度為單位）可以按如下方式計算：

T（°C） = [tDx（μs）/超時乘數（μs/K）] - 273.15K

每個傳感器的乘數值由其TS0和TS1線路選擇決定：

IC3， tD1： 5μs/K IC4， tD2： 20μs/K IC5， tD3： 80μs/K

雖然圖2中的隔離器設計是對稱的，但為了便于說明，左側連接到隔離的從設備，而右側連接到主機（通常是微控制器、微處理器或計算機的數字線路）。如果計算機將正確的線路拉低，則Opto 1中的光電二極管將打開Opto 1中的晶體管，將從屬數據線拉低。Opto 1中的晶體管以這樣一種方式（通過D2）拉下數據線，使得Opto 1中的光電二極管無法激活，這將返回環路周圍的信號，如果發生，則會鎖存電路。相反方向的數據傳輸功能相同，但通過Opto 1除外。圖2所示電路將驅動總共8個MAX6575器件，采用隔離式或非隔離式傳感器的任意組合。還顯示了描述隔離電源或替代電池電源的塊。

審核編輯：郭婷