[发明专利]一种基于BJT的智能温度传感器的校正方法在审
申请号: | 202211580412.8 | 申请日: | 2022-12-06 |
公开(公告)号: | CN115931178A | 公开(公告)日: | 2023-04-07 |
发明(设计)人: | 何乐年;钱福悦;张啸蔚;陈颜烨;奚剑雄 | 申请(专利权)人: | 浙江大学;杭州悦芯微电子有限公司 |
主分类号: | G01K15/00 | 分类号: | G01K15/00 |
代理公司: | 杭州天勤知识产权代理有限公司 33224 | 代理人: | 王琛 |
地址: | 310058 浙江*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 bjt 智能 温度传感器 校正 方法 | ||
1.一种基于BJT的智能温度传感器的校正方法,包括批量校正和单点校正两部分,首先进行批量校正,具体过程如下:
(1)从温度传感器芯片中随机选取若干样品,将这些样品芯片静置于恒温箱中,在测温范围内于多个温度点下记录样品芯片在稳定后的输出信号X;
(2)根据输出信号X与实际温度T之间的关系,将整个测温范围划分为两段;
(3)在两个测温段内通过调节确定温度传感器芯片共有的批次校准系数;
然后对每一温度传感器芯片进行单点校正,得到每一温度传感器芯片独有的单独校准系数;最后根据温度传感器芯片共有的批次校准系数以及独有的单独校准系数,即可针对每一温度传感器芯片建立其输出信号X与输出温度值D的关系式,并计算出校准后的输出温度值。
2.根据权利要求1所述的校正方法,其特征在于:所述样品芯片的输出信号X=VBE/ΔVBE,芯片中感温前端的BJT为对管结构,两个三极管基极与发射极之间的电压分别为VBE1和VBE2,则ΔVBE=|VBE1-VBE2|,VBE为VBE1和VBE2的较小值。
3.根据权利要求2所述的校正方法,其特征在于:所述步骤(2)的具体实现方式为:由于输出信号X=VBE/ΔVBE,进一步拟合出VBE与T的关系,选取该关系曲线靠近斜率转折点附近的温度点Tr,进而将整个测温范围划分成两段即TL~Tr和Tr~TH,TL和TH分别为测温范围的下界值和上界值。
4.根据权利要求3所述的校正方法,其特征在于:VBE与T的关系式如下:
VBE=VBE0-λT+c(T)
其中:VBE0为绝对零度下对应三极管基极与发射极之间的电压,λ为常数,c(T)为关于T的高阶项。
5.根据权利要求4所述的校正方法,其特征在于:所述高阶项c(T)的表达式如下:
其中:k为玻尔兹曼常数,q是单位电荷量,η是一个受工艺影响的参量,Tref为参考温度,m为BJT三极管集电极电流与温度关系的幂指数。
6.根据权利要求4所述的校正方法,其特征在于:所述温度点Tr为高阶项c(T)与温度T切线斜率为0时的温度点。
7.根据权利要求3所述的校正方法,其特征在于:所述温度点Tr为27℃。
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