Tamb=0；

输出_高（DPDL）；//设置DPDL引脚

位清除（TrisReg_B、DPDL_bit）；//清除输出方向位

delay_us（90）；//等待90μ秒（tS）

输出_低（DPDL）；//清除DPDL引脚

对于（i=0；i<17；i++）//传感器的Tobj信号有17位数据

{

输出_低（DPDL）；//清除DPDL引脚

位清除（TrisReg_B、DPDL_bit）；//清除输出方向位

输出_高（DPDL）；//设置DPDL引脚

位设置（TrisReg_B、DPDL_bit）；//设置输入方向位

Tobj<<=1；//为下一位腾出空间

//对于长时间的低电平稳定，这里可能需要几微秒的延迟

//但确保不超过最长tbit时间

如果（输入（DPDL）==1）

Tobj++；

}

对于（i=0；i<14；i++）//传感器的Tamb信号有14位数据

{

输出_低（DPDL）；//清除DPDL引脚

位清除（TrisReg_B、DPDL_bit）；//清除输出方向位

输出_高（DPDL）；//设置DPDL引脚

位设置（TrisReg_B、DPDL_bit）；//设置输入方向位

Tamb<<=1；//为下一位腾出空间

//对于长时间的低电平稳定，这里可能需要几微秒的延迟

//但确保不超过最长tbit时间

如果（输入（DPDL）==1）

Tamb++；

}

clear_DPDL_interrupt（）；

#使用standard_io（B）

}

#内部时间1

//=========================================================================

void t1_服务例程（void）

{

read_DigiPile（）；//读出传感器数据

设置时间1（53036）；//50毫秒

printf（“%lu\t%lu\r”，Tobj，Tamb）；//打印传感器输出数据

}

TPS 0 1T 8

P P L I C A T I O N T E

//=========================================================================

孔隙干管

{

setup_timer_1（T1_INTERNAL | T1_DIV_BY_8）；//设置计时器1

启用中断（INT_TIMER1）；

启用中断（全局）；

port_b_pullups（FALSE）；//禁用端口B0上拉电阻器

clear_DPDL_interrupt（）；

而（1）；//永远循环

}

图6 DigiPile®读出程序示例

2.6电气数据

以下是操作探测器所需的所有数据。除非另有规定，否则所有数据均指25°C

环境温度。

参数符号最小类型最大单位备注

工作电压VDD 2.4 3.3 3.6 V

电源电流IDD 11 15μA VDD=3.3 V

输入低电压VIL 0.2VDD V

输入高压VIH 0.8 VDD V

上拉电流130μA直接连接引脚至Vss

下拉电流200μA直接连接引脚至VDD

输入电容5 pF

数据设置时间ts 90μs

数据时钟低时间tL 200 ns

数据时钟高时间tH 200 ns

数据位设置时间tbit 1μs CLOAD=10 pF

直接链路低时间tbit+tL 25μs 1）

串行接口刷新

时间

tREP 3.0毫秒

ADC分辨率Tobj 17位最大计数=131071

ADC分辨率Tamb 14位最大计数=16383

ADC灵敏度0.7 0.8 0.9μV/计数

ADC偏移Tobj 64500计数

参考RMS输出噪声

Tamb 90计数/K线性灵敏度，0°C至

90℃

Tamb=25°C时计数7900次

LPF截止频率8 Hz

工作温度至-20 70°C电气参数

可能与规定不同

值符合

它们的温度

依赖

储存温度Ts-40 100°C避免在高温下储存

潮湿的环境。

注1）：超过直接链接低时间可能导致错误读数

表1 DigiPile®电气数据

TPS 0 1T 9

P P L I C A T I O N T E

3软件过滤器建议

DigiPile®最独特的功能是与主机微控制器直接通信，无需

任何硬件过滤。因此，建议在主机内实现软件过滤器。

各种网站为软件设计的过滤器提供了建议。您也可以查看：

请注意：以上链接指向外部网站，超出EXCELITAS的控制或责任范围。为此

因此，EXCELITAS不保证这些链接提供的内容或任何功能的准确性。

4典型应用电路

图7典型应用电路

上述电路显示了DigiPile®作为带LC显示器的紧凑型耳温计的可能应用。

5环境温度补偿

热电堆传感器通过以下方式将物体表面的温度辐射转换为电信号：

热电偶（塞贝克效应）。传感器输出电压由辐射之间的温差引起

加热（热）结和冷结，与外壳具有良好的热接触。

为了传递仅取决于物体温度的输出信号，外壳的任何变化

（环境）温度必须通过添加Tobj–和Tambttemperature来进行适当的输出信号校正

参考信号。

数字桩

分升

TPS 0 1T 1 0

P P L I C A T I O N T E

6操作和搬运

6.1搬运

高于绝对最大额定值的应力可能会损坏设备。按ESD处理探测器

并保护它们免受静电放电。工作工作区域应导电并接地。

操作探测器时，操作员必须接地。避免外壳上的机械应力，尤其是

引导。切割或弯曲导线时要小心，以免损坏。不要将引线弯曲到距其底部小于5mm的位置。

不要将探测器掉落在地板上。不要将传感器暴露于腐蚀性清洁剂，

三氯乙烯等。避免接触探测器窗口。如需清洁窗户，只能使用乙基

用棉签擦拭酒精。

6.2焊接条件

对于PCB内的探测器焊接，通常采用的推荐工艺是手工焊接或波峰焊接。

手工焊接和波峰焊接可在260°C的最高温度下进行，停留时间小于

10.避免探测器顶部和窗口受热。不建议回流焊接。

6.3产品安全和RoHS

我们的热电堆传感器采用了现代高科技材料。其中一些材料是

对高温暴露或特定形式的应力敏感。我们的零件符合环保要求

可在EXCELITAS网站上查看的法规。我们建议始终检查您的本地

条例。只能根据最新的法律和指令进行处置。在欧洲，

必须遵守WEEE指令。传感器完全符合欧洲RoHS环境指令

禁止在电气和电子设备中使用危险材料。

6.4性能建议

在测试和/或操作过程中读取读数之前，由于装置的性质

热探测器和装置的高灵敏度。

所有数据均在室温下指定。在规定操作范围内的其他温度下操作时

范围、参数可以变化。探测器可能在引用范围外工作，但可能表现出降级

表演

 TPS 0 1T 1 1

P P L I C A T I O N T E

7常见问题

1.数据帧速率是多少？

最大330Hz。

2.热电堆输出信号是否线性？

否：热电堆电压与物体温度之间呈现非线性输出特性。

3.热电堆信号范围是多少？

理论上为0至131071。在应用中，这取决于传感范围和光学系统。

4.为什么我有64500个数字的输出而没有辐射？

数字偏移/工作点允许测量低于或高于室温（25°C）

5.船长需要多久请求一次信号包？10 Hz采样率是否合适？

主机可以重复请求多达330次/秒-一个请求=1个包。

相对于传感器的时间常数和LPF，10Hz可能是足够的。更高的数据速率

与平均或低通滤波的组合对于噪声降低可能是有利的。

6.我需要信号过滤吗？

滤波不是强制性的，但可能有利于降低噪声。

7.DigiPile®是否具有节约成本的优势？

是的，更少的组件需求、PCB空间和组装工作将降低系统成本。

8.电源要求是什么？

最小电压要求为2.7伏，最大电源电流为15μA。对于任何数字设备，

传感器可能导致电流峰值。因此，建议使用100nF的缓冲电容器。

9.与模拟版本相比，DigiPile®有哪些优势？

热电堆只提供微伏到几毫伏范围内的极低电压信号

高输出阻抗。这使得它们容易受到RF干扰。DigiPile®输出信号为

对RF的免疫力更强。信号不需要放大，可以直接处理，

从而使整个系统具有更高的可靠性。

10.通电后多久才能从设备获得准确读数？

a） 内部a/D转换器需要tREP=3ms来转换值。

b） 探测器必须与环境达到热平衡。这可能需要几秒钟

这对于所有热传感器来说都是典型的。

11.采样率是多少？

采样率由主机μC决定，可以达到3ms的指定刷新时间(≈ 1/330

Hz）。

12.数据包的内容是什么？

数据包由主机发起的“读数据字”信号（=高）组成。然后微控制器

读取17+14位。数据首先到达MSB。第2.3章数据中定义了读取程序

表达

13.如何在不损坏数据的情况下处理数据读出中的中断？

传感器仅更新直接链路接口中的数据，而处于低级别。如果

直接连接线保持在高电平。

如果控制器必须为中断服务，则在中断期间将直接链路线设置为“高”。

当从中断例程中出来时，释放它并读取值/位。继续阅读为当从中断例程中出来时，释放它并读取值/位。继续正常阅读。

14.传感器的输出：是否需要上拉或传感器是否可以直接连接到计算机引脚？

DigiPile®可以直接连接到微控制器的数字I/O引脚。但μC必须能够

将销驱动至高和低。对于某些μC，可能需要在25k范围内设置上拉电阻器

如果μC有问题将引脚推高（DigiPile®输入电流通常为130μA）。

15.如何使用μC I/O端口读取TPS 1T系列的数据输出？

直接使用I/O引脚应该不是问题。DigiPile®的典型推/拉电流为

范围为130…200μA。这对于μC输入阻抗高于15kOhm就足够了。请检查

用示波器测量输出电压。电压是否也降至低？如果DigiPile®无法生产

a高，15kOhm范围内的上拉电阻将有所帮助。但很有可能是一种交流

而不是电压电平的问题。

16.摘要：从DigiPile®读取数据的程序

1.驱动Direct Link接口高。

2.然后等待90μs。

 TPS 0 1T 1 2

P P L I C A T I O N T E

3.驱动线路低至少tL=200 ns，然后将其拉高至少tH=200 ns，再松开以读取

（高阻抗）。

4.然后检测器将向输出给出第一位（MSB）。

5.根据您的输入电容，您必须等待读数，直到

输出（否则将读取高）

6.至少等待tbit=1μs（对于输入线上的10pF，对于更高的C，等待更长时间），以允许线路

将输入电容器放电。

7.读取位。

8.重复此步骤（步骤3至8），直到读取所有17+14个数据位。

9.然后将其低驱动至少tL=200 ns，然后释放（高阻抗）。

10.在读取下一个值之前至少等待2ms，方法是从

开始

Excelitas GmbH&Co.KG公司。

温泽-雅克-斯特尔。31

65199威斯巴登，德国

电话：（+49）611-492-247

传真：（+49）611-492-170