智慧物聯
敏源 傳感 芯 動力
高精度 小尺寸 帶存儲 高分辨率 測溫靈敏
高精度數字溫度芯片M601系列
M601系列是高精度數字模擬混合信號溫度傳感芯片，最高測溫精度為±0.1℃或±0.5℃，用戶無需進行校準。
溫度芯片感溫原理基于CMOS半導體PN節溫度與帶隙電壓的特性關系，經過小信號放大、模數轉換、數字校準補償后，數字總線輸出，具有精度高、一致性好、測溫快、功耗低、可編程配置靈活、壽命長等優點。
溫度芯片內置16-bit ADC，分辨率0.004°C，具有-70°C到+150°的超寬工作范圍。芯片有唯一的64位ID序列號，在出廠前經過100%的測試校準，根據溫度誤差特性進行校準系數的擬合，芯片內部自動進行補償計算。為了簡化系統應用，芯片的ID搜索、測溫數據內存訪問、功能配置等均基于數字單總線協議指令，上位機微處理器只需要一個GPIO端口便可進行讀寫訪問。單總線通信接口通過共用一根數據總線來實現多節點傳感采集與組網的低成本方案，傳輸距離遠、支持節點數多，便于空間分布式傳感組網。最多可支持100個節點100至500米長的測溫節點串聯組網。
芯片內置非易失性E2PROM存儲單元，用于保存芯片ID號、高低溫報警閾值、溫度校準修正值以及用戶自定義信息，如傳感器節點編號、位置信息等。另有ALERT報警指示引腳，便于用戶擴展硬件報警應用。
M601系列
產品特性
- 最高測溫精度：±0.1℃或±0.5℃
- 測溫范圍：-70°C ~ +150°C
- 低功耗：測溫平均電流5.2μA@3.3V，1s周期
- 寬工作電壓范圍：1.8V-5.5V
- 感溫分辨率：16位輸出，最高分辨率0.004°C
- 溫度轉換時間可配置：10.5ms/5.5ms/4ms
- 可配制單次/周期測量
- 用戶可設置溫度報警
- 32 bit額外E2PROM空間用于存放用戶信息
- 每顆芯片有64bit的ID序列號，便于多點組網尋址
- 標準單總線接口
產品選型指導
|
最高精度 |
精度區間 |
封裝 |
尺寸 |
通信接口 |
典型應用 |
|
|
M601 |
±0.1℃ |
+28℃ to +43℃ |
DFN8 |
2*2*0.55mm |
單總線 |
智能穿戴、電子體溫計、體溫檢測、醫療電子、冷鏈物流等 |
|
M601Z |
±0.1℃ |
0℃ to +50℃ |
DFN8 |
2*2*0.55mm |
單總線 |
|
|
M601P |
±0.1℃ |
-20℃ to +30℃ |
DFN8 |
2*2*0.55mm |
單總線 |
|
|
M601W |
±0.1℃ |
+20℃ to +70℃ |
DFN8 |
2*2*0.55mm |
單總線 |
|
|
M601B |
±0.5℃ |
+0℃ to +50℃ |
DFN8 |
2*2*0.55mm |
單總線 |
環境溫度、智能家居、消費電子等 |
封裝管腳描述
正面透視圖
|
管腳名稱 |
I/O |
說明 |
|
|
1 |
VDD |
— |
電源 |
|
2 |
ALERT |
輸出 |
報警指示 |
|
3 |
DQ |
輸入/輸出 |
單總線數字接口 |
|
4 |
NC |
— |
懸空 |
|
5 |
GND |
— |
地 |
|
6 |
NC |
— |
懸空 |
|
7 |
NC |
— |
懸空 |
|
8 |
NC |
— |
懸空 |
|
導熱焊盤 |
NC |
— |
懸空或接地（1） |
備注：電路設計時，導熱焊盤懸空或接地。 1）若貼在 PCB 上，推薦導熱焊盤接地；2）若導熱焊盤貼金屬片用于接觸式體溫檢測，則推薦不接地。
結構框圖
典型應用電路
M601系列溫度芯片的原理框圖見上圖。64位ROM存儲了器件的唯一ID序列號，暫存器包含了兩個字節的溫度寄存器，存儲來自于傳感器的數字輸出。另外，暫存器和擴展暫存器提供了報警觸發閾值寄存器。配置寄存器允許用戶設定溫度轉換重復性和連續測量頻率。狀態寄存器可以查詢報警狀態。數據可存入非易失性單元，芯片掉電時數據不會丟失。
備注：將ALERT引腳直接接入微控制器中斷引腳或電子開關，設備初始化時配置溫度報警閾值，測溫過程中無需頻繁讀取軟件報警標志位，可根據采集到的ALERT引腳電平狀態獲得實時溫度報警信息。
結構框圖
測溫性能指標
|
參數 |
符號 |
條件 |
最小 |
典型 |
最大 |
|
測溫范圍 |
— |
— |
-70℃ |
— |
+150℃ |
|
溫度誤差 |
tERR |
M601 |
— |
— |
±0.1℃@+28°C to +43°C ±0.5℃@-10℃ to +60℃ |
|
M601Z |
— |
— |
±0.1℃@0℃ to +50℃ ±0.2℃@-10℃ to +60℃ ±0.5℃@-30℃ to +70℃ |
||
|
M601W |
— |
— |
±0.1℃@+20℃to +70℃ ±0.2℃@0℃ to +75℃ ±0.5@-20℃ to +90℃ |
||
|
M601B |
— |
— |
±0.5@0℃ to +50℃ |
||
|
M601/M601Z/ M601W/M601B |
— |
±1.5℃@-55°C to +125°C |
— |
||
|
M601/M601Z/ M601W/M601B |
— |
±2℃@-70°C to +150°C |
— |
||
|
重復性 |
— |
低重復性設置 |
— |
0.07℃ |
— |
|
中重復性設置 |
— |
0.05℃ |
— |
||
|
高重復性設置 |
— |
0.03℃ |
— |
||
|
分辨率 |
— |
— |
— |
0.004℃ |
— |
|
響應時間 |
τ63 |
— |
— |
— |
2s |
|
長期漂移 |
— |
— |
— |
— |
0.03°C/年 |
備注：重復性設置中，通過配置不同濾波帶寬，實現不同輸出精度
電氣規格
絕對最大額定值
以下為極限參數，對于器件在此極限條件或高于此極限條件的環境中的功能運行，本規格書并不適用。請注意長期暴露于此極限環境會影響器件的可靠性。
|
參數 |
額定值 |
單位 |
|
供電電壓VDD |
-0.3 to 6 |
V |
|
引腳上的最大電壓 |
-0.3 to 6 |
V |
|
引腳上的輸入電流 |
±100 |
mA |
|
運行溫度范圍 |
-70 to 150 |
℃ |
|
存儲溫度范圍 |
-70 to 150 |
℃ |
|
焊接溫度 |
參考 IPC/JEDEC J-STD-020 規范 |
|
|
ESD HBM (人體放電模式) |
±8 |
kV |
電氣特性
|
參數 |
符號 |
條件 |
最小 |
典型 |
最大 |
單位 |
備注 |
|
電源 |
|||||||
|
供電電壓 |
VDD |
|
1.8 |
3.3 |
5.5 |
V |
|
|
電源壓擺率變化 |
VDD slew |
— |
— |
— |
20 |
V /ms |
VDD線上VDDmin和VDDmax之間的電壓變化應該比最大壓擺率慢,更快的壓擺率可能導致復位。 |
|
供電電流 |
IDD |
待機 |
— |
0.1 |
1 |
uA |
傳感器在單次測量模式下不進行測量時的電流 |
|
周期測量模式 |
— |
55 |
— |
uA |
傳感器在周期測量模式下不進入睡眠 |
||
|
測量峰值 |
— |
447 |
— |
uA |
|
||
|
平均 |
— |
5.2 |
— |
uA |
單次模式，高重復性，1次測量/s |
||
|
數字輸入/輸出 |
|||||||
|
輸入邏輯低 |
VIL |
DQ |
— |
— |
0.3*VDD |
V |
|
|
輸入邏輯高 |
VIH |
DQ |
0.7*VDD |
— |
— |
V |
|
|
輸出低電平電壓 |
VOL |
IOL = -3 mA |
— |
— |
0.4 |
V |
|
|
輸入漏電流 |
IIN |
— |
-0.1 |
— |
0.1 |
uA |
|
|
報警輸出驅動強度 |
IOH |
— |
— |
1.5* VDD |
— |
mA |
|
|
上拉電阻 |
Rup |
|
1 |
10 |
100 |
kΩ |
|
交流電氣特性-非易失性存儲器
-55℃到+125℃；VDD=1.8V到5.5V
|
參數 |
符號 |
條件 |
最低 |
典型 |
最大 |
單位 |
|
非易失存儲寫周期 |
tWR |
— |
— |
— |
40 |
ms |
|
E2PROM寫次數 |
NEEWR |
-55°C到+55°C |
50000 |
— |
— |
次 |
|
E2PROM數據保留 |
tEEDR |
-55°C到+55°C |
— |
10 |
— |
年 |
封裝圖DFN8(2x2x0.55mm)
