PMD040B 24位称重ADC内置温度传感器_应广科技授权代理商

PMD040B · 24位称重ADC

内置温度传感器 | 电子秤温漂补偿 | 低噪声PGA | 高压侧电源开关

24-bit Δ-Σ ADC 片上温度传感器 ±3℃ 低噪声 174nVpp 高侧电源开关 0.1μA 掉电模式 SOP-8

应广科技 PMD040B 将低噪声 PGA、24 位 Δ-Σ 调制器、数字滤波器与片上温度传感器集成于单芯片，同时内置高压侧电源开关。无需外置 NTC 或独立温度传感器即可实现称重温漂补偿，显著降低 BOM 成本并简化 PCB 设计，尤其适合电子秤、称重传感器、应变计及便携式仪表。逐高电子作为应广科技授权代理商，提供原厂技术支持、样品申请及稳定供货。

PMD040B · 24位称重ADC

有效位数 ENOB

20.5 bit

VDD=5V, PGA=128x, 10Hz

峰峰值噪声

174 nVpp

PGA=128x, VREF=5V

温度传感器

±3℃

片上测温，温补参考

工作电流

1.50 mA

高增益 @5V

掉电电流

0.1 μA

待机模式

接口 / 封装

SCLK+DOUT

双线串行，SOP-8

内置温度传感器 · 片上温补参考

PMD040B 内部集成温度传感器，可通过 ADC 通道直接读取温度数据。系统可在生产校准阶段记录不同温度点下的传感器输出，运行期间利用该温度数据对称重结果进行零点/增益漂移补偿，有效抑制环境温度变化带来的测量误差。相比外接 NTC 或 PT100，减少了外围器件及 PCB 面积，特别适合体积受限的便携电子秤与传感器模块。温度传感器典型误差 ±3℃，工作温度范围 -40℃ 至 +85℃，满足工业级要求。

称重 + 温度同芯片采集 · 温补逻辑更集中

传统方案需独立采集温度与称重信号，软件校准复杂。PMD040B 内部多路复用结构使称重差分信号与片上温度信号均可通过同一 Δ-Σ 通路转换，数据对齐简便。芯片自身增益漂移典型值 ±30ppm/℃ (PGA=128x)，偏移漂移 ±20nV/℃，低漂移特性结合片上温度检测，可构建高精度温补模型，减少频繁外部校准。

24位 Δ-Σ ADC + 低噪声 PGA · 微弱电桥信号采集

可编程增益放大器 (PGA) 支持 1x / 2x / 4x / 8x / 16x / 32x / 64x / 128x，适应不同灵敏度传感器。在 VDD=5V、PGA=128x、10Hz 数据速率下，有效位数典型值 20.5bit，峰峰值噪声仅 174nVpp，能够解析微小重量变化。低增益模式下 PGA 旁路以降低功耗，高增益模式实现高精度转换，灵活平衡性能与功耗。

设计灵活性 — 增益 1x/2x 时第一级放大器旁路，工作电流低至 0.85mA (5V)；增益 4x~128x 时全差分 PGA 开启，满足高分辨率测量。

多档数据速率 10Hz ~ 1280Hz · 静态称重与动态应变兼顾

10Hz20Hz40Hz80Hz 160Hz320Hz640Hz1280Hz

默认 10Hz 数据速率具备 50Hz/60Hz 工频抑制能力，适合体重秤、厨房秤等静态称重。更高数据速率 (160Hz 以上) 可捕捉动态应变或压力变化，适用于工业测力及振动监测。一颗芯片覆盖消费衡器与工业传感需求。

PMD040B 24 位模数转换器应用电路

注：在电源路径上串联一个 10 欧姆的电阻可以过滤电源噪声。此项为可选操作

噪声性能与数据速率关系

不同输出数据速率 (ODR) 下，ADC 的有效位数和峰峰值噪声存在权衡。下表给出了 PMD040B 在典型条件 (VDD=5V, PGA=128x, VREF=5V) 下的噪声性能，帮助工程师在速度与精度之间做出最佳选择。

输出数据速率 (Hz)	有效位数 ENOB (bit)	峰峰值噪声 (nVpp)	适用场景
10	20.5	174	高精度静态称重 (体重秤/珠宝秤)
20	20.0	210	精密静态测量
40	19.5	260	通用称重
80	19.0	340	快速静态称重
160	18.2	480	动态称重、灌装控制
320	17.5	670	速度优先应变采集
640	16.8	950	工业振动监测
1280	16.0	1350	高速动态响应

注：上表数据为典型值，实际性能受 PGA 设置、电源噪声和布局影响。对于要求 <0.1g 分辨率的电子秤，建议使用 10Hz~40Hz 数据速率。

内置高压侧电源开关 · 优化传感器供电管理

PMD040B 集成高侧电源开关，可直接控制电桥传感器供电。正常转换时开关闭合为传感器供电；待机或掉电时自动断开，切断传感器功耗，省去外部 MOSFET。导通电阻典型值 6Ω (VDD=5V, Isw=20mA) 或 10Ω (VDD=3V)，最大开关电流 20mA，简化低功耗便携设备电源管理。

低功耗设计 · 便携与电池供电核心利器

工作电压 3V 至 5.5V，内置 RC 振荡器无需外部晶振。高增益模式下工作电流典型值 1.50mA (5V) / 1.20mA (3.3V)；掉电模式电流仅 0.1μA。通过 SCLK 信号即可快速唤醒且配置保持，延长电池供电产品续航。

双线 SCLK+DOUT 接口 · 节省 MCU 引脚

双线串行接口大幅减少 GPIO 占用。DOUT 下降沿指示数据就绪，MCU 通过 SCLK 读取 24 位二进制补码数据。完整寄存器配置需 46 个时钟周期，上电或切换通道后建议等待 4 个转换周期确保数据稳定。极简接口利于低管脚 MCU 集成。

温漂补偿校准示例 · 两点温度校准法

针对环境温度变化引起的零点漂移和增益漂移，推荐使用两点温度校准法建立线性补偿模型。以下以电子秤为例，校准步骤适用于生产或首次标定。

📐 两点温度校准步骤 (例如 25℃ 和 50℃)

准备条件：将电子秤置于恒温箱内，确保传感器无负载 (空载)，并连接 PMD040B 读取 ADC 码值。
低温点校准 (25℃)：
- 等待温度稳定 (PMD040B 片上温度传感器读数稳定在 25℃ ±1℃)。
- 读取 ADC 输出码值，记录为空载零点值 ADC_zero_25。
- 加载标准砝码 (如满量程 50% 或 100%)，记录增益点 ADC 码值 ADC_full_25。
高温点校准 (50℃)：
- 升温至 50℃ 并稳定，读取片上温度确认。
- 记录空载零点 ADC_zero_50 和相同砝码下的 ADC 值 ADC_full_50。
建立补偿系数：
- 零点漂移系数: Zero_Slope = (ADC_zero_50 - ADC_zero_25) / (50 - 25) (单位: 码/℃)
- 增益漂移系数: Gain_Slope = (ADC_full_50 - ADC_full_25) / (50 - 25) (单位: 码/℃)
运行时实时补偿：
- MCU 周期性读取 PMD040B 温度传感器数值 T_curr。
- 相对于 25℃ 的温度变化量: ΔT = T_curr - 25。
- 补偿后的零点: Zero_comp = ADC_zero_25 + Zero_Slope × ΔT。
- 补偿后的增益: Gain_comp = ADC_full_25 + Gain_Slope × ΔT。
- 最终重量 = (当前ADC码值 - Zero_comp) / (Gain_comp / 满量程重量)。

🔹 如需更高精度，可采用多点分段线性校准或查表法。PMD040B 内置温度传感器 ±3℃ 误差对趋势补偿足够，无需额外校准温度计本身。

传统外置测温方案 vs PMD040B 集成方案

对比项	传统外置测温方案	PMD040B 集成方案
温度采集	外接 NTC、PT100 或独立传感器	芯片内置温度传感器，直接读取
硬件成本	需额外测温器件、分压电阻、滤波电路	减少外部测温元件，BOM 精简
PCB 设计	复杂走线，易受干扰	紧凑布局，抗干扰性提升
MCU 资源	占用额外 ADC 通道或 I2C 接口	通过内部通道读取，无额外占用
温补实现	分离采集，软件整合复杂	同芯片采集，数据对齐简便
适用场景	高精度绝对测温复杂系统	电子秤、称重模块、便携仪表温补参考

典型应用场景

家用电子秤
厨房秤、体重秤、体脂秤，片上温度补偿改善四季零点漂移，长期稳定性提升。

珠宝秤及高分辨率秤
PGA=128x, 10Hz 低噪声模式，实现 0.01g 精度，适用于小量程精密称重。

工业称重与测力设备
料仓称重、测力仪表，温度自补偿 + 数字滤波提高工业现场可靠性。

应变计及精密传感器模块
1280Hz 高速数据率可捕捉动态应变，用于结构健康监测和压力采集。

便携式检测仪表
0.1μA 掉电电流 + 高侧电源开关，优化手持设备电池续航。

核心参数与电气特性

参数项目	PMD040B 规格
产品类型	24位 Delta-Sigma ADC
输入方式	差分输入
PGA 增益	1x, 2x, 4x, 8x, 16x, 32x, 64x, 128x
输出数据速率	10 / 20 / 40 / 80 / 160 / 320 / 640 / 1280 Hz
有效位数 ENOB	20.5bit (VDD=5V, PGA=128x, 10Hz)
峰峰值噪声	174nVpp (VREF=5V, PGA=128x, 10Hz)
输入偏移漂移	±20nV/℃ (PGA=128x)
增益漂移	±30ppm/℃ (PGA=128x)
温度传感器误差	±3℃ (典型值)
工作电压范围	3V 至 5.5V
工作温度范围	-40℃ 至 +85℃
工作电流 (5V, PGA高增益)	1.50mA 典型
工作电流 (3.3V, PGA高增益)	1.20mA 典型
掉电电流	0.1μA
高侧开关导通电阻	6Ω @5V/20mA；10Ω @3V/20mA
数字接口	SCLK + DOUT 双线串行
封装形式	SOP-8

功耗工作模式详情

工作条件	典型电流
VDD=5V, PGA=1x/2x (低增益旁路)	0.85 mA
VDD=5V, PGA=4x~128x	1.50 mA
VDD=3.3V, PGA=1x/2x	0.65 mA
VDD=3.3V, PGA=4x~128x	1.20 mA
掉电模式 (SCLK 高电平 >100μs)	0.1 μA

数字接口与输出格式

输出码为 24 位二进制补码：正满量程 0x7FFFFF，零输入 0x000000，负满量程 0x800000。数据就绪 (DOUT 拉低) 后，MCU 通过 SCLK 读取 24 位数据。完整寄存器配置需 46 个 SCLK 周期。掉电唤醒：SCLK 拉低 ≥10μs 后恢复正常工作，且保留原配置。建议上电或输入切换后等待 4 个转换周期再读取有效数据。

总结：PMD040B 以高度集成重塑称重模拟前端
PMD040B 不仅是一颗 24 位 Δ-Σ ADC，更集成了温度传感、低漂移 PGA、高压侧电源开关和低功耗管理。在电子秤、称重传感器、应变计等应用中，片上温度传感器为温漂补偿提供了低成本、易集成的路径，显著减少外部元件并提升测量一致性。SOP-8 封装、宽电压和灵活数据速率使其从消费级衡器到工业测力设备均能胜任，是高集成度称重 ADC 的优质选择。

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