對(duì)于要求測(cè)量多點(diǎn)溫度的應(yīng)用，方案選擇更為復(fù)雜。將熱敏電阻或傳統(tǒng)的模擬傳感器放置在合適的位置，并連接至ADC輸入端，前提是ADC必須具備足夠的輸入端。作為另外一種選擇，MAX6575能夠直接將溫度數(shù)據(jù)傳給μC，并且最多可以將八個(gè)MAX6575掛在同一條μC的I/O輸入上。只需一條簡(jiǎn)單的I/O線將8只MAX6575連接至μC即可(圖3)。測(cè)量溫度時(shí)，μC短暫地拉低I/O線，經(jīng)過短時(shí)間延時(shí)后，第一片MAX6575拉低I/O線。這個(gè)延時(shí)正比于絕對(duì)溫度值，比例常數(shù)可通過MAX6575的兩個(gè)引腳設(shè)定。


圖3. 采用延時(shí)方式編碼溫度信息，最多至8片MAX6575可通過一個(gè)數(shù)字I/O引腳將8個(gè)溫度信息傳送給μC。

第一個(gè)傳感器將信號(hào)線拉低，并保持一個(gè)正比于溫度(5μs/°K)的間隙后釋放。第二片MAX6575通過編程引腳選擇為更大的延時(shí)系數(shù)，經(jīng)過第二個(gè)延時(shí)時(shí)間后拉低I/O線并保持一段由5μs/°K常數(shù)決定的間隔。按照這種方式，四片MAX6575被連接到一條I/O線上。除此之外，還可在同一條I/O線上加掛另外四片更長(zhǎng)延時(shí)的MAX6575。MAX6575L的延時(shí)系數(shù)介于5μs/°K至80μs/°K，MAX6575H的延時(shí)系數(shù)介于160μs/°K至640μs/°K之間。這樣，多達(dá)8片MAX6575能夠安裝在系統(tǒng)周圍的不同位置，通過一條I/O線連接至μC。

對(duì)于有些系統(tǒng)，并不需要知道精確的溫度值，只要了解溫度是否高于或低于某特定值即可。該信息用來觸發(fā)風(fēng)扇、空調(diào)、加熱器或其它環(huán)境控制單元。在系統(tǒng)保護(hù)應(yīng)用中，“過溫位”用來觸發(fā)有序的系統(tǒng)停機(jī)，避免系統(tǒng)電源切斷造成數(shù)據(jù)丟失。當(dāng)然，這個(gè)單位信息也可以通過上例所述的溫度測(cè)量來得到，但相對(duì)于這個(gè)簡(jiǎn)單功能來講上述方法所需的軟件和硬件開銷過多。

用一個(gè)電壓比較器取代圖1中的ADC，產(chǎn)生的1位輸出可驅(qū)動(dòng)μC的一個(gè)I/O引腳(圖4)。同樣，圖中的熱敏電阻也可以由模擬電壓輸出的溫度傳感器代替。大多數(shù)此類器件的輸出電壓與溫度的關(guān)系與電源電壓無關(guān)。為避免電源電壓變化的影響，將比較器的電阻分壓器頂端連接至電壓基準(zhǔn)而非電源電壓。


圖4. 將傳感器和比較器相結(jié)合，產(chǎn)生的1位數(shù)字輸出能夠警告μC溫度變化超出了預(yù)先規(guī)定的門限值。

如果將傳感器-比較器組合電路替換為溫度開關(guān)，如MAX6501，則系統(tǒng)得到進(jìn)一步簡(jiǎn)化。這種單片器件結(jié)合了傳感器、比較器、電壓基準(zhǔn)和外部電阻等多種功能。當(dāng)溫度超過預(yù)設(shè)門限時(shí)，漏極開路輸出變低。該系列中還有一些器件在溫度低于設(shè)定門限時(shí)開漏輸出變低(MAX6503)，另外一些為推/挽式輸出，在溫度高于或低于設(shè)定門限時(shí)輸出變高(MAX6502，圖5，或MAX6504)。此外，通過一個(gè)引腳接V+或接地，可設(shè)置2°C或10°C的滯回。現(xiàn)有的門限溫度介于-45°C至+115°C之間，間隔10°C。


圖5. 當(dāng)溫度超出預(yù)設(shè)的門限值時(shí)，MAX6502產(chǎn)生邏輯高輸出。

正如MAX6575一樣，也可以將多片MAX6501或MAX6503連接到單條I/O線上，當(dāng)一點(diǎn)或多點(diǎn)的溫度越過門限時(shí)通知μC。如果系統(tǒng)必須知道哪些位置溫度越限，則每個(gè)開關(guān)必須連接到單獨(dú)的I/O引腳。

上述傳感器測(cè)量的是其自身管芯的溫度，由于管芯溫度接近于引線溫度，所以每個(gè)傳感器必須安置在與被監(jiān)視元件有良好熱耦合的位置。然而，有些情況下，必須監(jiān)測(cè)的溫度無法緊耦合至傳感器—例如功率ASIC，其管芯要比四周電路板熱得多。采用一個(gè)內(nèi)置的溫度傳感器可以使ASIC出現(xiàn)過熱故障時(shí)關(guān)斷，但這種方法仍然不夠精確，并且不能在故障出現(xiàn)前給系統(tǒng)提供警告信息。

給ASIC管芯增加一個(gè)可外部連接的p-n結(jié)就能夠直接測(cè)量管芯溫度，只需給其施加兩種或兩種以上的正向電流，并分別測(cè)出結(jié)電壓。兩電壓之差正比于管芯絕對(duì)溫度：



其中，I1和I2是施加于p-n結(jié)的正向電流，V1和V2是相應(yīng)的正向結(jié)電壓，k是波耳茲曼常數(shù)，T是絕對(duì)結(jié)溫(單位為開爾文)，q是電子電荷。

但是，這種測(cè)量方法需要產(chǎn)生精密電流比和測(cè)量微小電壓差的精密電路，同時(shí)還要克服功率ASIC管芯因大幅電平跳變帶來的噪聲。令人欣慰的是，Maxim的遠(yuǎn)端結(jié)溫傳感器已將這些精密的模擬單元和簡(jiǎn)單靈活的數(shù)字接口集成起來了。