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ADXRS642的温度输出值为什么只有0.66V?


        
电路图参考了Evaluation Board User Guide  UG-262, 5V供电的,发现在室温下温度引脚输出只有0.66V,我用热吹风催了一下,输出会变化。看ADXRS642的温度曲线,室温下应该在2.4V样子,差很多,请问这是哪儿出了问题?

回帖(1)

tulin

2025-6-16 17:47:58

你的ADXRS642温度输出只有0.66V(室温下应该接近2.4V)是非常异常的现象,尽管它能被热风枪改变,表明温度传感部分在工作,但输出的基准点严重偏低。这通常是配置或外部电路问题引起的。以下是可能的原因和排查步骤:


? 核心问题分析: ADXRS642内部的温度传感器输出是一个与 VREF 电压成比例的模拟电压。典型室温下,其值应接近 VREF中点 或略高。对于常用的 VREF = 2.5V,室温输出应该在 1.2V - 1.4V 范围,达到 2.4V(约等于 VREF)需要达到其最高工作温度附近。你说“室温下应该在2.4V样子”,这点可能需要再确认下数据手册曲线。


? 最关键的原因和排查点:




  1. 参考电压 VREF 异常低:



    • 原理: 温度传感器输出电压 TEMP OUT ≈ [Slope] * T + [Offset],其中 [Slope][Offset] 都与 VREF 成正比关系。如果 VREF 远低于正常值(比如只有 1.3V),那么室温输出也会按比例降低(如 0.66V ≈ 1.3V / 2),即使传感器功能正常。

    • 可能原因:

      • VREF 配置错误: 你使用的是内部基准还是外部基准?

        • 内部基准 (VREF = 2.5V): 这是最常用的配置。检查 VREF 引脚 (Pin 9) 上的实际电压是多少:

          • 正确值:RANGE (Pin 6) 悬空或接高电平(内部上拉失效?)时,VREF 应由芯片内部产生,典型值 2.5V-0.3V + VCC)是期望值。

          • 你的测量: 用高阻抗万用表(最好是数字万用表)直接测量 Pin 9 对地 (AGND / Pin 1) 的电压。 如果测得只有 1.3V 左右或更低,这就是问题的核心。



      • 原因:

        • RANGE 引脚接法错误: RANGE (Pin 6) 控制着内部基准是否有效(悬空或接 3V< 或更高 HI)或失效并允许使用外部基准(接 0V<LOW)。确认 RANGE 没有意外地被拉低(例如,PCB 短路,错误接到 GND 或低电平逻辑信号)。

        • VREF 引脚负载过重: 内部基准只能提供有限的驱动电流(最大 1mA)。检查 VREF 引脚连接的电路负载是否过大。

        • 电源问题: VCC (Pin 8) 过低或纹波过大也可能影响内部基准稳定性。



    • 使用外部基准: 如果你配置成了外部基准(RANGE = LOW),请检查你提供的外部基准电压值是否远低于 2.5V




  2. 温度输出引脚 (TEMP OUT, Pin 4) 被错误地拉低:



    • 原理: 温度输出是一个高阻抗源。如果外部电路(特别是连接到 TEMP OUT 的电阻分压器或偏置电路)设计不当,或存在意外负载(短路、错误阻值),会强行拉低输出电压。

    • 排查:

      • 断开外部负载(最直接有效): 临时断开 TEMP OUT (Pin 4) 与其后续电路(如运放输入端、ADC 输入端等)的所有连接。 用示波器或高阻抗万用表直接测量芯片 TEMP OUT 引脚上的电压(相对于 AGND / Pin 1)。如果此时电压恢复到接近预期值(如 1.2V~1.4V @室温, 2.5V VREF),问题就出在后续电路上。

      • 检查下拉电阻: 评估板原理图中常在 TEMP OUT 到地接一个非常大阻值的下拉电阻(如 200kΩ1MΩ)。确认你使用的下拉电阻阻值足够大(≥ 200kΩ 是安全的),若阻值太小(如 10kΩ)会严重分流拉低电压。

      • 检查电容: 评估板在 TEMP OUT 到地会接一个 0.1uF 电容滤波。请确认:

        • 该电容值是否过大?(如错误用了 10uF 而非 0.1uF)。

        • 该电容是否有严重漏电?更换一个新电容尝试。

        • 对于陶瓷电容:在直流偏置下有效容值会变化,但其对分压影响较小,除非电路有分压设计。






  3. AGND / DGNDVCC 问题:



    • AGND 连接不良: AGND (Pin 1) 是模拟部分的参考地。如果 AGND 引脚虚焊、走线不良,或其与主地平面连接不良,导致 AGND 实际电位被抬高或降低,会引起所有模拟输出基准点错误。仔细检查 Pin 1 的焊接质量和对地连接。

    • VCC 不稳/纹波大: VCC (Pin 8) 应在 4.75V - 5.25V 范围内。用示波器检查 VCC 是否电压不足或有大的纹波/噪声。不稳定的电源会影响内部基准和传感器工作点。确保电源有足够的去耦电容(如评估板的 10uF 钽 + 0.1uF 陶瓷并联在 VCC 到地),且位置靠近芯片 VCCGND 引脚。




? 其它可能但相对次要的原因:



  1. 芯片局部损坏或特性差异:

    • 虽然传感器部分工作(响应温度变化),但模拟信号调理路径或基准源可能受到轻微损伤(如 ESD),导致输出整体偏置错误。不过这在 VREF 正常且 TEMP OUT 无外部负载时可能性较低。

    • 考虑更换一个芯片尝试(需确认焊接无误)。



? 系统性排查建议:



  1. 测量 VREF 电压: 直接测量 Pin 9 VREF 对 Pin 1 AGND 的电压,这是最关键的诊断步骤。

  2. 测量并验证 RANGE 引脚电压: 用万用表测量 Pin 6 对地电压。正常使用内部基准时,应为 3V 或更高(接近 VCC);如果使用外部基准则应为低电平 <0.8V

  3. 测量 TEMP OUT 裸电压: 断开 Pin 4 与任何外部电路的连接(包括那个 0.1uF 滤波电容和下拉电阻),只连接 VCC、GND、RANGE,直接用万用表测量 TEMP OUT (Pin 4) 对 AGND (Pin 1) 的电压。

    • 如果此时输出正常,问题在外部电路负载。

    • 如果仍然只有 0.66V,且 VREF 也正常(~2.5V),则芯片本身可能损坏或配置错误(检查 RANGE)。


  4. 检查外部负载:

    • 恢复 0.1uF 电容和下拉电阻(确保大阻值),再测输出。

    • 再恢复后续的运放电路(如有),每连接一步测一次电压,看电压是在哪一步骤被拉低的。


  5. 供电和接地核查:

    • 确认 VCC 稳定在 5V(+/-0.25V) 并纹波小。

    • 确认 AGND 连接优良且无电位差(必要时从芯片 AGND 引脚直接飞线到主地参考点测电压)。


  6. 焊接和短路检查: 仔细检查 TEMP OUTVREFAGNDRANGE 附近引脚有无焊锡桥连、焊点虚焊等问题。必要时清洗焊盘重新焊接。

  7. 数据手册再确认:

    • 仔细阅读 ADXRS642 数据手册的 “Temperature Sensor”“Reference Voltage (VREF)” 章节。

    • 重点查看 Figure XX(温度曲线图)的坐标轴比例,确认室温值是否真对应 2.4V(通常不会,除非 VREF 特别高或室温很高)。

    • 确认评估板 UG-262 的配置是否与你的电路完全一致(重点是 RANGEVREFTEMP OUT 接口元件)。



? 总结: 当前 0.66V 的室温输出远低于正常值,而传感器本身工作(输出随温度变化)表明问题很可能在于 参考电压 VREF 太低TEMP OUT 被外部电路严重拉低。首先测量并解决 VREF 值是否异常(这是重中之重),其次检查 RANGE 引脚配置,然后尝试断开 TEMP OUT 负载测量裸输出。这些步骤能直接指向问题的根源。检查你的电源、接地、阻容器件值和焊接质量,也是必要的步骤。如果你有示波器,检查电源稳定性和输出信号波形也非常有帮助。

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