文章開始我們先說明一下無源和有源器件的區(qū)別。

無源器件：一般而言，接入電路后，器件本身表現(xiàn)出來的特性是完全由電阻、電容及電感三者任意組合的方式構成的，稱之為無源器件。比較典型的如NTC，PTC，PT100/200，硅壓阻壓力傳感器，電容式壓力傳感器等。

有源器件：接入電路后在該器件內部產生電壓源或者電流源特性的器件，稱之為有源器件。比較典型的如熱電堆，熱電偶，光敏管，各類三極管等。

其次，在提倡標準化的當今，我們需要重視產品的互換性在規(guī)?；a應用過程中的重要作用?；Q性對產品的影響，可以從產品替換后的以下幾種情況進行簡單比較分析：

電路及固件等完全不需要再調整

電路不需要調整，固件或者參數(shù)稍微調整

電路稍微調整，固件不需要調整

 電路和固件都需要調整

第一種情況是比較理想的情況；第二種情況可以接受；第三種情況尚可接受但是較少出現(xiàn)；第四種情況需要盡可能避免。以上都需要考慮應用環(huán)境變化的影響下保持替換性。 當我們看一款無源傳感器的特性介紹時，其某項參數(shù)特性背后往往是多種因素綜合的結果。如果在應用中選擇產品中看到關鍵參數(shù)特性在其正態(tài)分布的范圍上的大小時，作為應用設計者需要評估并在產品的性能指標與駕馭能力之間做一個平衡。如果產品的設計不是為了花更多的時間和費用去改造這個傳感器，并且需要提高生產效率，以及保證后續(xù)產品的維護便捷性，那么就仍然會考慮所選傳感器的互換性。 傳感器的互換性交給傳感器生產者保證；傳感器的規(guī)?；瘧糜蓚鞲衅鲬谜咄瓿?。這是一個良性的，相互促進的循環(huán)。當然也有很多專業(yè)的應用者會充分利用自身對傳感器的駕馭能力，放寬對初級產品互換性的要求，但這也不會更改互換性的定義。

另一方面，互換性也是相對的。仍然取決于產品應用對于傳感器特性的輸出范圍的要求。說到底就是性價比，以及產品的渠道穩(wěn)定性等。

關于互換性的差異，我們先對兩款壓力傳感器作一個簡單的比較。

表-1: 有無校準補償?shù)膲?a class="content_label" href="http://fantasymk.com/labelarticle/10000158.html">力傳感器基本輸出比較

從表-1可以很明顯地看到有無校準補償?shù)漠a品在輸出特性上的差異。而這種差異毫無疑問會導致應用電路設計上不同的考慮。兩種產品對兩類應用者進行了“量身定制”。但是從互換性的特征而言，經(jīng)過初步校準補償?shù)腘PC-1220肯定會勝出一籌。

本文將會對以下兩類無源性傳感器進行簡述：

硅壓阻壓力傳感器的互換性實現(xiàn)方式

可互換性NTC與典型的NTC輸出特性的比較

壓力傳感器互換性實現(xiàn)方式

方式-1：溫度系數(shù)補償& Zero/FSO校準 

圖1 基于電阻網(wǎng)絡的補償和校準(1)

經(jīng)電阻網(wǎng)絡進行溫度補償，及零點OFFSET或滿量程FSO校準，此類傳感器一般具有良好的溫度穩(wěn)定性，如無必要，應用中考慮零點和FSO的調整即可。請對比前面提到的幾種產品互換性特點。在給定的激勵方式下，有兩種情況：

a. 如果產品對于零點有設定（如OFFSET為1.0%FSO），而FSO因為原理性原因沒有校準設置（如FSO為170mv~230mv），實際應用中要對量程的增益大小做相應的軟硬件調整即可實現(xiàn)替換（實際應用中一般對于0點也會根據(jù)應用所需精度要求進一步調整）。這種補償校準方式多出現(xiàn)在使用恒流源作為激勵的壓力傳感器上，如下兩個傳感器系列：

NPI-15系列

NPI-19系列
b. 如果產品對于零點和滿量程都有設定（如OFFSET為1.0%FSO，F(xiàn)SO為50mV），那么實際應用中需要調整的部分相對將會很少。這種補償校準方式多使用恒壓源作為激勵，如下兩個壓力傳感器系列：

NPI-15VC 系列

NPI-19VC 系列 

圖-2 NPI-15/19系列

方式-2:調整驅動電流的方式標幺化未放大的FSO實現(xiàn)互換性 

圖-3 內置電流設定電阻（虛線框內為傳感器）

在（方式-1-a）中，壓力傳感器在恒流源的激勵下，其FSO仍然沒有進行校準統(tǒng)一，因此在互換性上存在改進的空間。由于傳感器具有的輸出與激勵電流的大小存在線性比例關系特性，因此在負載不變的情況下，我們可以通過改變每個傳感器的激勵電流的大小來控制輸出FSO的值，從而可以達到校準FSO的目的。圖-3中顯示的硬件架構就是這種想法的具體實現(xiàn)。其中紅色電阻就是這個控制激勵電流大小的電阻，一般都是通過激光修刻的方式根據(jù)測量計算值制作在陶瓷厚膜電阻上的，從而實現(xiàn)產品互換性的進一步改善。

如果我們規(guī)定圖-3中參考電壓Vref為一個合理的固定值，那么電路中唯一需要調整的就是電流設定電阻Rref。然后通過壓力校準得到Rref，再由激光修刻將該阻值在陶瓷厚膜電阻上實現(xiàn)即可。在方式-2中，標幺化后的滿量程FSO還不是一個放大后的電壓信號。典型的產品如NPC-1220。此時用上一個儀表放大或者三運放電路正當時。 

圖-4 更具互換性的NPC-1220系列( 0~50mV @1.235V)

方式-3: 利用增益調整放大輸出信號的實現(xiàn)互換性 

圖-5 增益調整設定FSO（虛框內為傳感器）

該方式仍然在（方式-1-a）的基礎上進行。與（方式-2）相比，殊途同歸，但是這次是將放大的信號通過調整增益的方式進行標幺化統(tǒng)一了放大輸出的大?。‵SO）（如圖-5），從而實現(xiàn)更好的互換性。

在該類產品中，調整增益的電阻RG也是通過校準后通過厚膜電阻激光修刻的方式集成在傳感器上的。由于壓力傳感器本身并不集成放大電路，因此，提供產品參數(shù)時，仍然會以在固定激勵電流（如1.5mA）下給出放大前的信號范圍。該原始信號在差分放大之前仍然以不統(tǒng)一的方式呈現(xiàn)在規(guī)格書上，使用者需要了解該類產品的應用特點，充分發(fā)揮互換性的特點。需要留意的是，放大電路同時也會將OFFSET（Voffset）部分進行放大。其實，不管是這種形式的輸出，還是之前的輸出方式，幾乎所有的后端處理上都會需要進行調零、校準等處理。

該型產品的典型代表就是NPC-1210壓力傳感器。 

圖-6 NPC-1210

關于差分信號的處理，可以參考之前我們發(fā)布的有關文章。

可互換性NTC與典型的NTC輸出特性的比較

對于絕大多數(shù)的NTC熱敏電阻，其規(guī)格書上一般都要提供以下幾個內容的參數(shù)：

Part-1:

R(T0),NTC在參考溫度下（一般為25℃）的電阻阻值，溫度單位為絕對溫度K

β,Beta值，熱敏電阻在特定溫度范圍內的R-T材料特性（單位：K）

工作溫度范圍

Part-2:

熱耗散常數(shù)

熱時間常數(shù)

…

而在安費諾傳感器Thermometrics品牌下有一個系列的產品特別稱之為可互換性的熱敏電阻，其特點在產品規(guī)格書中就與眾不同。它不是描述前面提到的參數(shù)中如R(T0）及β值的誤差范圍，而是直接提供了測量溫度誤差，比如在-40℃to105℃內，±0.1℃誤差。

在沒有比較的情況下，確實無法確定哪類產品會提供更加準確的測量值。以下就以同樣是Thermometrics生產的NTC通用型產品NTC NDL103C1R1，在給定的精度范圍內的阻值特性作一個比較。我們分別看看該款傳感器如果在理想情況下，給定±0.1℃和±0.5℃測量誤差時的輸出阻值范圍，以及在通常給定R(T0)和β值的誤差范圍情況下輸出阻值的范圍大小。 

圖-7 不同誤差范圍和方式下輸出阻值曲線圖

測試溫度范圍為。其中按照產品說明書上的給定：

R25=10000ohm

β=3977K

在同樣輸出比例的情況下，明顯看出，要實現(xiàn)±0.1℃的互換性的要求要遠高于其余比較項。對于該款產品，±0.1%R25，±0.75%β的所帶來的誤差特性與±0.5℃的誤差相仿，甚至還略微超出。
安費諾傳感器特指的可互換性NTC是在安裝給定的R-T算法給出的阻值溫度表中，能夠保證測量所得的NTC阻值再進行回算所得的溫度與實際溫度偏差不超過給出的誤差范圍。應用過程中，可互換性并非單指這種高精度的NTC，實際上只要滿足應用需求，其它很多高可靠性、測量誤差小的NTC在汽車、工業(yè)級醫(yī)療等領域一直都在廣泛使用著。
還是那句話：選擇產品的互換性，取決于應用要求，還有就是產品的性價比，再有就是產品的供貨渠道穩(wěn)定性。安費諾傳感器隨時為您提供各種傳感器解決方案。

后記

安費諾傳感器不僅提供各類無源且互換性優(yōu)良的傳感器，也提供各種有源器件以及數(shù)字調理、接口形式多樣并滿足各種應用場合的傳感器產品和方案。安費諾傳感器在國內的業(yè)務從最初的“In China, For China”發(fā)展到現(xiàn)在的“In China, For Global”。需求不斷改變，我們服務于用戶的心一直不會改變。