在便攜式設(shè)計中，有多種溫度探測技術(shù)可供設(shè)計者選擇。熱敏電阻和硅 ic 溫度傳感器是最常用的兩種。對不同的應(yīng)用，各種傳感器都有自己的優(yōu)勢和劣勢。但在便攜式應(yīng)用方面，ic 傳感器具有一些重要的優(yōu)點，例如低成本、小體積和低功耗等。

ic 傳感器功耗更低
降低便攜式設(shè)備功耗的一個方法是：在設(shè)計中使用 ic 溫度傳感器進行熱管理，但這一方法還不為人們所熟知。
在所有溫度傳感器中，ic 傳感器的線性度最好，在整個溫度變化范圍內(nèi)，它的輸出電壓變化最大。雖然 ic 傳感器也離不開電源，但便攜式設(shè)計中所有電路都需要供電。所以，ic 傳感器可以由電源供電，也可以安裝在電源上(感熱)，就是說，可以“背”在電源上。
熱敏電阻的封裝形式確實比較多，從探頭式到串珠式，因此，它能提供比 ic 傳感器更多的封裝選擇。然而，ic 傳感器有和熱敏電阻相當(dāng)?shù)谋砻姘惭b封裝形式。例如，美國國家半導(dǎo)體的 lm20 是一個模擬輸出的溫度傳感器，它就有 sc70 和 微型 smd 封裝形式，也有無封裝的裸片。

不需要為精度而犧牲功耗指標(biāo)
ic 傳感器的線性度是一個引人注目的特點。但是，比率偏置的熱敏電阻有一個優(yōu)點(見圖1)，即不需要在系統(tǒng)中設(shè)置準(zhǔn)確或穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓，因為基準(zhǔn)電壓引入的誤差可以被抵銷。
在沒有比率偏置的情況下，例如 adc 的電壓基準(zhǔn)做在一片 asic 內(nèi)部，而不是通過引腳從外部提供，此時采用 lm20 這樣的 ic 傳感器就可以實現(xiàn)更高的整體系統(tǒng)精度。
舉例來說，日本村田公司的熱敏電阻 nth5g10p/16p33b103f 在 25℃ 時精度為 1%，看起來它比 lm20 在 25℃ 時的 ±1.5℃ 精度要高。但對兩種系統(tǒng)的整體精度作個分析，一種是采用熱敏電阻的測量系統(tǒng)，另一種是使用 ic 傳感器的系統(tǒng)。評估中使用了 8 位和 10 位 adc 來檢查整體系統(tǒng)精度。這些精度包括：分辨誤差；由 adc 自身導(dǎo)致的誤差，如增益、偏移、非線性和補償表精度等。
首先，必須為熱敏電阻系統(tǒng)中使用的上拉電阻選定一個阻值。圖2顯示的是將兩個不同阻值的上拉電阻(見圖1熱敏電阻電路)送入 adc 輸入端的電壓變化曲線。當(dāng)使用 97.6kw電阻時，可以看到 adc 的輸入電壓隨溫度的升高呈對數(shù)下降。97.6kw電阻可以使功耗為最低。此時它只吸入 30ma電流，使熱敏電阻在保持指定的精度時，不會超出最大功率范圍。
雖然低阻值電阻可以增加熱敏電阻的精確測量溫度范圍，但功耗卻明顯增加了。在本例中，使用 4.7kw上拉電阻增加了高溫時曲線的斜率，因此能提供更高的精度和線性度。但是，此時熱敏電阻要消耗 600ma電流，是同等條件下 ic 溫度傳感器的60倍，這使整個電路的功耗大幅上升，造成熱敏電阻自發(fā)熱。最終導(dǎo)致溫度讀數(shù)的升高，本例中大約高 0.2~0.3℃。
下面將進行整體精度的比較，一方是使用 ic 傳感器的測量系統(tǒng)，另一方則是使用 97.6kw上拉電阻的熱敏電阻系統(tǒng)，兩者均先連接一個8位adc，然后接一個10位 adc。
整體系統(tǒng)精度的測量包括如下內(nèi)容：adc 的量化誤差，以及偏移、增益和線性誤差。
在整個溫度范圍內(nèi)，使用 lm20 的系統(tǒng)整體精度保持不變。因為 lm20 的輸出斜率是負值，這樣，隨著溫度的升高，基準(zhǔn)電壓引入的增益誤差在整體精度中所占比例越來越小。因此，lm20 的性能曲線略向下傾斜。
在溫度低于 50℃ 時，熱敏電阻系統(tǒng)顯示出良好的精度，但一旦超過 50℃，其精度以 ±20℃ 10 倍的速度下降。而 ic 傳感器系統(tǒng)的下降則不超過 ±5℃。
圖3顯示了連接 10 位 adc時的精度曲線圖。隨著 adc 精度從 8 位提高到 10 位，由于 adc 的量化誤差減小，系統(tǒng)的整體誤差也減少了。熱敏電阻從提高的精度中獲益最多，因為它是比率式的，而 lm20 不是�，F(xiàn)在對 adc 的精度提高影響最大的就是基準(zhǔn)電壓誤差了。
測試使用了一個±1% 精度的基準(zhǔn)電壓。提高基準(zhǔn)電壓的精度，可以使 lm20 系統(tǒng)的精度接近于數(shù)據(jù)表中的規(guī)格(30℃ 時 ±1.5℃)。此外，由于 lm20 的輸出斜率是負的，隨著溫度的升高，由基準(zhǔn)電壓引入的增益誤差對整體精度的影響較小。
lm20 ic 傳感器的最大供電電流只有 10ma，很適合便攜式應(yīng)用。但是，為了將供電電流降低到最小程度，lm20 把輸出緩沖帶寬做到最低。因此，如果傳感器驅(qū)動一個帶采樣數(shù)據(jù)比較器輸入的 adc(大多數(shù) cmos asic 都是這種形式)，則在采樣期間，這類 adc 需要傳感器提供高峰值電流。lm20 不能直接提供這種峰值輸出電流，而且在采集窗口開放期間，它的輸出電壓不能保持穩(wěn)定。因此，必須在電路中增加一個 0.1mf 的儲能電容，當(dāng) adc 對模擬輸入進行采樣時，由這個電容提供所需電流。
這種方法減輕了對 lm20 輸出級的要求，lm20 只需要在下一個采樣時間到來以前，將電容充電到適當(dāng)?shù)碾妷�。該電容的取值要憑經(jīng)驗來選定，因為在采樣期間，不同廠家 adc 的輸入級電容差別很大。
除了比其它類型傳感器耗電低(相同精度下)，ic 傳感器還有一些其它優(yōu)點。首先，它是廉價的傳感器。其次，可以快速地將傳感器設(shè)計到應(yīng)用電路中去，因為它對外部信號