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针对自行设计的一种低功耗CMOS温度校准算法
    摘要:理想的温度输出曲线与温度有严格的线性关系。实际上,由于制造过程随温度变化等非理想因素的影响,输出与温度之间具有非线性关系,为了满足低成本的要求,在高精度应用中需要进行数字标定,使得标定输出与温度之间具有线性关系。e.该算法的核心是根据标定前温度与温度的函数关系构造标定函数,通过分析标定前的精度指标、数据计算量和系统资源等因素,采用中值滤波和均值滤波的分段拟合标定方法对t.根据原始数据,在计算量的约束下求出最佳分段值,经过实际测试和标定,温度精度提高了0.3℃,在-20~120℃的工业温度范围内精度达到0.35℃。
   
    温度是日常生产、生活和科学实验中非常重要的物理量指标,温度测量主要是在早期模拟的,如热敏电阻、铂电阻等,但很难集成,为了实现大规模集成,CMOS温度越来越受到重视。CMOS温度传感器电路是基于衬底寄生PNP晶体管特性的。它具有线性度好、功耗低、易于实现大规模集成等优点,具有广阔的应用前景。
   
    针对自行设计的一种低功耗CMOS温度校准算法,根据实际工业应用场景的高精度要求,提出了一种高精度校准算法,该算法通过中值滤波和平均滤波对CMOS温度的数字输出值进行滤波,然后通过分段拟合对滤波结果进行处理。测试结果表明,该算法提高了CMOS温度计的精度,达到了0.35℃,达到了0.5℃的预期目标。
   
    CMOS温度测量原理及实现方案
   
    CMOS温度总体结构
   
    CMOS温度以CMOS纵向寄生双极晶体管为核心温度传感器,通过双极晶体管可以产生温度比例PTAT电压和温度无关的参考电压。将两个信号作为两个信号输入ADC进行转换,实现温度的数字显示,如图1所示。根据温度计精度的目标要求,ADC输出为12位,采用并行输出方式进行片外数字采集和校准。
   
 
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