感測器會將量測結果轉換為特定範圍或尺度的輸出訊號。一般而言,感測器可分為兩大類:
那麼,在您的應用中,哪一種比較適合呢?我們以溫度感測器為例來說明。
類比與數位溫度感測器的差異
具有類比輸出的溫度感測器(例如 TMP235),是利用轉換函數(Transfer Function)來對應溫度與輸出訊號之間的關係。
而具有數位輸出的溫度感測器(例如 TMP112),則不需要系統了解或程式化感測器內部的類比轉換函數,即可直接取得溫度量測結果。
感測器應用
事實上,使用類比感測器的系統需要透過 ADC(類比數位轉換器)將輸出訊號數位化,再利用查找表(Look-Up Table)來換算實際溫度。
相較之下,數位感測器已經將量測到的溫度完成數位化處理,系統可透過數位介面(例如 I²C)直接讀取溫度資料。
校準需求
對於類比感測器而言,為了達到預期的系統精度,可能需要校準 ADC 的增益(Gain)與偏移(Offset)。
此外,資料表通常無法保證最終系統的溫度精度,因為量測結果會受到 ADC 參考電壓誤差的影響。
對於數位感測器來說,則不需要額外校準,即可達到資料表所保證的精度規格。
一般選型建議
一般來說,由於系統整合較簡單,且能提供更佳的即用型(Out-of-the-Box)效能,數位溫度感測器通常是大多數應用的首選。
然而,在以下情況下,類比溫度感測器仍可能是必要選擇:
- 系統缺乏合適的數位通訊介面
- 設計受到成本限制
結論
數位溫度感測器可降低系統整合複雜度,並提供資料表所保證的精度,因此適用於大多數溫度量測應用。
而當系統介面受限或必須優先考量成本時,類比溫度感測器仍是值得考慮的解決方案。