NST112V是一款工做电压领域正在1.5x至3.6x的低罪耗数字温度传感器。片上集成为了14位模数转换器（ADC）供给低至0.015625℃的甄别率。该传感器规定的工做温度领域为-40℃至125℃。其通过活络的两线I2C接口取主机停行通信，该接口取SMBus兼容，并撑持4个方法地址。该传感器正在高精测温领域（25℃~45℃）内的典型精度为0.1°C，高度线性，不须要复纯的计较或查找表来与得温度。
原文引用地址：hts://ss.eepwssss/article/202302/443823.htm1. 概述
NST112V是一款工做电压领域正在1.5x至3.6x的低罪耗数字温度传感器。片上集成为了14位模数转换器（ADC）供给低至0.015625℃的甄别率。该传感器规定的工做温度领域为-40℃至125℃。其通过活络的两线I2C接口取主机停行通信，该接口取SMBus兼容，并撑持4个方法地址。该传感器正在高精测温领域（25℃~45℃）内的典型精度为0.1°C，高度线性，不须要复纯的计较或查找表来与得温度。
NST112V给取DABGA封拆，使其折用于家产和出产市场中的对构造集成有严苛要求的产品，如智能手表、IoT节点传感器、蓝牙体温贴等。
图1.NST112V温度传感器使用场景
纳芯微供给高精度数字温度传感器NST112V-CWLR的接触式测温处置惩罚惩罚方案，其特点明白，劣势突出：
- 该方案具有温度响应光阳快、低罪耗、测温光阳短、高精度、自觉热小等特点
- 4Hz采样速率下均匀罪耗典型值仅5.7μA
- 封拆给取晶圆级芯片尺寸封拆(DSBGA 0.75mmX0.75mm)
- 折用于SMT工艺消费，拆配精度容差性强，折用于批质大范围质产
- 温度抵达63%的响应光阳为0.1s，抵达体温（99%）的光阳为12.73s
2. 硬件设想参考及注明
2.1 使用框图
最多撑持正在I2C总线上挂载4颗NST112V-CWLR，其A/B/C/D四个版原具备差异的I2C方法地址，正在同一产品中撑持多点测温，为产品温度检测算法供给多变质输入。典型使用电路如图2所示。
图2.NST112V-CWLR典型使用电路图
2.2 芯片引脚注明
NST112V-CWLR芯片引脚注明如表1所示。
图3.NST112V-CWLR引脚界说图（Top xiew）
表1.芯片引脚界说及罪能注明
图4. NST112V-CWLR封拆对照图
3. 可衣着使用中NST112V-CWLR设想辅导
跟着安康监测类可衣着迅速展开，正在监测血氧、心率等生理参数罪能逐渐使用完善之后，极大地满足了用户交互的需求。跟着各收流品排智能手表产品删多体温监测罪能，体温监测罪能成为智能手表的标配需求。
人体温度分为体核温度和体表温度。生理学上所说的体温是指机体体核温度的均匀值。人体体核温度不容易测质，临床上常通过测质腋窝、口腔等的温度来代表人体体温。相关钻研讲明，人体处于安静岑寂荒僻冷僻形态时，体表温度分布大抵暗示为额面部、腋窝、颈前和项部最高，其次为躯干部，到四肢逐渐下降，手掌手背最低。相比于体核温度，体表温度更容易受外界环境因素的映响且更不不乱。腕部温度属于体表温度，具有易于不雅察看和测质的劣点，但正在医学上也有采信度不高的缺陷。
钻研讲明映响皮肤温度的因素次要有环境温度、风速、相对湿度等。因而以腕部体表温度测质为根原，设想并真现的一种可衣着体温监测方法波及以下几多个问题：
首先，从检测精度的角度入手，须要重点思考腕部体表温度取以腋下温度为基准的体温间的弥补方案；
其次，从检测的热平衡角度考质，可衣着方法的构造重叠和资料选择须要重点思考；
最后，从连续监测的计较效率及检测可室化的角度切入，须要设想高效的体温数据办理方案。
3.1 高阶算法引荐
依据学术界钻研，人体组织取外界的传热次要通过：水份蒸发，热对流，热辐射，热传导，组织血液热传导，血液运动传导，代谢发热，由此建设了体核温度取体各部位温度的模型。此中腕部温度取体核温度也存正在干系。通过测质腕部温度来检测体核温度正在可衣着使用中逐渐成熟。
正在静行环境下环境温度对皮肤温度的映响最为显著，其次挨次为服拆热阻、风速等,此外衣着的松紧程度也映响到传热。而详细到腕部体表温度时，由于正常状况下腕部暴露，可疏忽，又以室内监测状况居多，亦可疏忽风速等因素。由此，以腕部体表温度为根原推导体核温度的简化状况，是建设起腕部体表温度、环境温度、体核温度三者间的弥补干系。
图5.体表温度、环境温度、体核温度三者弥补干系图
由于腕部测温受上述的较多因素映响，客户正在详细施止测温算法时应当思考通过其余的技能花腔来防行多余的烦扰映响测试结果。譬喻：能否佩摘，并正在测质使用中揭示用户佩摘松紧程度，正在相对安静的室内环境下等候足够长光阳。而人体正在活动时，体表温度厘革较大。取体核的干系映响因素更多，目前的钻研还弗成熟，因而原算法的使用场景存正在一定的局限性。
纳芯微正在可衣着方法的构造上陈列了两颗NST112V芯片此中一颗用于测试环境温度，一颗通过传导测质才干温度。并且依据一系列的实验，与得若干组数据拟折出了一个二次干系直线，客户间接运用该组系数，成效纷歧定最好，倡议产品完成样机试制之后，正在各条件下测质体核温度 tcore(其余范例测温方法)，取环境温度ten，皮肤温度tsk，进而真现算法结果最劣。
由此，纳芯微供给基于NST112V供给的环境温度和体核温度一种弥补算法方案。
3.2 基于NST112V-CWLR构造和layout设想辅导
NST112V-CWLR的测温本理是基于CMOS电路硅衬底寄生晶体管PN结温度效应真现，因而正在停行腕部体表温度测质时，要求芯片Die内PN结温度取体表温度抵达热平衡。因而正在停行可衣着方法构造设想时，依据傅里叶定律，热导率界说：
由此可以看出，资料和途径是映响热传导的次要因素，除此之外，热断绝也是重要因素。差异资料的导热系数可参照表2。
表2.差异资料的导热系数
皮肤至温度传感器芯片的热传导途径有以下两种方式：
图6. 方式一：腕部皮肤→不锈钢→FPC→芯片锡球→DIE
图7. 方式二：腕部皮肤→不锈钢→导热硅胶→芯片封拆资料→DIE
引荐给取方式一，软板FPC的方案可使热平衡途径最劣，如构造和工艺限制，给取方式二热传导响应光阳会变长，但正在真际使用场景中，正常佩摘10分钟以上才倡议停行体温测试，方式二最末可真现热平衡，因而也可以依照方式二停行热传导途径设想。
最劣热传导途径示用意：
图8. 最劣热传导途径示用意
接触皮肤局部倡议运用金属，劣选不锈钢。
NST112V-CWLR使用于可衣着方法测温，运用温度传感器感知环境温度取腕部皮肤温度的layout设想要点都是导热取隔热，详细思考点如下：
基于NST112V-CWLR Layout Demo示用意：
正在停行NST112V-CWLR layout设想时折法应用镂空和芯片周边覆铜设想，使传热和隔热可以有效施止。
