温度传感器温度误差计算、校准等相关问题咨询

Rosvisl

楼主纯小白，最近在琢磨毕设的一些问题，毕设做的是温度传感器，结构就是带隙+buffer和全差分（用于给AD输入信号）+10bitSarADC组成。

目前的话是有两个问题，其一是有关温度传感器的温度误差计算方法，找了很多论文楼主看到一种方法但不知道理解的对不对，就是通过ADC得到数字码转换成十进制，再把对应温度和十进制的输出进行线性拟合，最后再把十进制的输出代入到线性拟合得到的方程里，计算得到的温度与理想温度的差值。（以上为个人理解）那么问题是对于温度误差计算的方法是否正确？如果不正确请各位指导一下。

第二个问题对于校准方法，楼主也是去搜论文和论坛里的帖子，然后个人理解下来不知道对不对，对于单点校准的话就是找绝对零度和27°下的电压作为参考点，列出方程，再对其他温度下的电压和该方程下的电压进行比较然后补偿。对于两点校准的话就是找已知的两个点温度下的电压作为参考，再按照单点校准下的步骤进行。（以上为个人理解）那么问题是对于补偿的话要怎样进行补偿？

Rosvisl

别沉呀！！！

Rosvisl

有没有大佬指点一下！

onlyzjj

误差计算方法，没什么问题。校准方法，看你要校准多准，已知你有实际的温度和code曲线（全温度范围内不是线性），以及还有用两点法得到的线性曲线。1.用的比较多的，就是给两点法的线性曲线±N*LSB（固定的N），保证两条曲线Δy最小（全温度范围内温差最小）；2.有些应用只在乎某一段温度范围内的准确度，这时候你只要补偿这段温度范围；3.全温度范围都需要很准确的话，你可以把曲线分成很多段，分段补偿（每段N不同）。主要补偿方法是，±N*LSB。应该还有更多的补偿办法。

Rosvisl

onlyzjj 发表于 2024-7-22 17:28
误差计算方法，没什么问题。校准方法，看你要校准多准，已知你有实际的温度和code曲线（全温度范围内不是线 ...

非常感谢大佬指点！！对于补偿±N LSB的这种方法能否麻烦再讲解一下，或者有没有什么帖子论文之类的，感谢大佬！！

onlyzjj

Rosvisl 发表于 2024-7-23 00:45
非常感谢大佬指点！！对于补偿±N LSB的这种方法能否麻烦再讲解一下，或者有没有什么帖子论文之类的，感 ...

我说的这种补偿办法一句话概括：直接调整adc的输出code，让它更接近实际温度。是一种简单的数字调整方法。
但是你的是毕设，方法越接近本质越好，你找找影响输出线性度最大的原因是什么。是Vbe的高低温的时候线性度太差了，还是全差分输出的驱动力和摆幅不够。我也是猜测，给你一个思路。

Rosvisl

onlyzjj 发表于 2024-7-23 11:07
我说的这种补偿办法一句话概括：直接调整adc的输出code，让它更接近实际温度。是一种简单的数字调整方法 ...

非常感谢大佬指点！我看了一下，我的输入是用的△Vbe，然后用线性拟合的办法看了看只有0.0几mv的误差，然后用全差分放大后整体几百mv的电压也只有±6mv左右的误差，我个人感觉如果按照线性拟合的办法来看输入信号，相对来说是比较线性的。另一方面我也想过是否是ADC的性能影响了输出，导致输出非线性的问题，我尝试用了理想的10bitADC元件来输出code码，再去测量误差发现还是有±2℃左右的误差，到目前为止我就不知道该怎么办了。

zss113

楼主，关于校准方法的问题，在一次校准的前提下，影响误差的主要来源应该是delta VBE 的非线性导致的吧？个人认为：一次校准补偿的主要是输出电压的offset

zss113

不知道大家有没有遇到过：仿真的delta VBE的斜率和实测的delta VBE的斜率不同的问题？

cykcbs

你好,我之前看的是基于sigma delta adc的温度传感器设计,可以参考这本书Precision temperature sensor in CMOS Technology