传感器技术在虚拟现实头显上的应用

电子设计 2018-01-11 07:48 次阅读

虚拟现实头戴显示器是目前最热门的数码设备,Oculus Rift已经上市,HTC Vive即将发货,索尼Playstation VR也将于夏天正式发售,不论是PC、游戏主机用户都可以体验到虚拟现实游戏的震撼。当然,智能手机也可以通过外设来实现入门级的虚拟现实体验,如谷歌纸板眼镜、三星Gear VR等等。
    虽然虚拟现实头戴显示器是下一个消费电子热点,但大家对于其复杂的硬件构造、运行原理可能并不是十分了解。今天,我们就来看看虚拟现实头戴中究竟藏着什么秘密。
    基本技术特性


    首先,可以肯定的是虚拟现实头戴是一种显示器,头戴型的显示器,它本身并不是能够独立运行某种系统的便携电脑。一个典型的例子便是微软的增强现实眼镜HoloLens,很多朋友会把它与头戴显示器混淆;但实际上,它不是显示器,而是一个完整的计算机硬件,内置处理器、RAM、显卡,可独立运行应用程序,Oculus Rift们却不行。


    大部分虚拟现实头戴显示器的主要购置其实都很相似,首先需要两块镜片、镜片后设置OLED屏幕,两者配合来实现沉浸式的3D画面感。其中,桌面级产品(Oculus Rift、HTC Vive和索尼Playstation VR)都内置了屏幕,需要通过HDMI连接主机(PC、PS4);而三星Gear VR等手机端的产品则仅有镜片,需要将手机作为屏幕和主机实现显示、运行应用。
    至于视觉效果方面,镜片配合屏幕可以实现100度或是110度的视野率,以此实现沉浸式体验。360度视野?暂时是不必要的。另外,60fps帧速率是虚拟现实头戴的入门标准,这是为了避免卡顿、眩晕等问题。 

头部追踪


    为了模拟人类自然的视角转换效果,虚拟现实头戴们都内置了头部运动追踪功能,即6轴追踪,可以实现X、Y、Z轴及前后侧面追踪。另外,头戴们也内置了诸如陀螺仪、加速度计和磁力计来模拟转动速度等细节,我们可以在Oculus Rift、HTC Vive和索尼Playstation VR上看到一些LED或是激光传感器,可以降低信号延迟。
    运动追踪


    运动追踪方面,基本上都是通过配件来实现,毕竟虚拟现实显示器只是头戴型显示器而已。在这方面,每家公司的实现形式略有差异。
    其中,Oculus Rift需要通过Touch手柄来实现控制,手柄上内置了大量传感器,可以监测手部运动,实现特定操作。索尼Playstation VR则是通过PS Camera和Move手柄来实现运动追踪操作,相对来说稍微落后一些,毕竟这套解决方案早已存在。HTC Vive的运动追踪功能最为全面,通过在房间设置两颗激光追踪镜头来扫描头戴上、手柄上的激光传感器,以此实现场景式的追踪效果。
    眼动追踪


    除了主流的头部、运动追踪,还有一些厂商另辟蹊径,希望带来更酷的、更逼真的虚拟现实体验,FOVE便是一个例子,它能够实现眼动追踪功能。具体来说,是通过在头戴显示器中加入红外追踪传感器,来追踪眼球移动,这意味着用户可以不必转头来移动视角,更符合现实生活中的感觉。
    另外,FOVE的眼动追踪还能够实现景深式体验,简单来说就像你的眼睛可以变焦(看愿景近景模糊、反之亦然),这种感觉无疑更加逼真,对于虚拟现实技术提升临场感具有巨大意义。
    小结
    虚拟现实技术目前尚处发展期,目前的第一代产品们还有巨大的改善空间。未来,头戴显示器必将更加轻便、逼真,可穿戴式的全身运动追踪系统也是一个值得期待的部分,超越现实,可能是虚拟现实技术的终极目标。

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DRV5012 超低功耗数字锁存器霍尔效应传感器

DRV5056-Q1 汽车类高精度 3.3V 或 5V 比例式单极霍尔效应传感器系列

DRV5056-Q1器件是一款线性霍尔效应传感器,可按比例响应磁通量密度。该器件可用于进行精确的位置检测,应用范围广泛。 此模拟输出配备特色的单极磁响应,无磁场时可驱动0.6V的电压,存在南磁极时电压会升高。对于感应一个磁极的应用,此响应可以最大限度提高输出动态范围.4种灵敏度选项可以基于所需的感应范围进一步最大限度提高输出摆幅。 该器件由3.3V或5V电源供电。它可感测到到直管封装顶部的磁通量,两个封装选项提供不同的感应方向。 该器件使用比例式架构,当外部模数转换器(ADC)使用相同的V CC 进行此时,该器件还具有磁体温度补偿功能,可以抵消磁体漂移,在广泛的-40°C至+ 150° C温度范围内实现线性特性。 特性 单极线性霍尔效应磁传感器 由3.3V和5V电源供电 模拟输出,提供0.6V静态失调电压: 最大限度提高电压摆幅以实现高精度 磁性灵敏度选项(V CC = 5V时): A1:200mV /mT,±20mT范围 A2:100mV...

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DRV5056-Q1 汽车类高精度 3.3V 或 5V 比例式单极霍尔效应传感器系列

DRV5055-Q1 汽车类高精度 3.3V 或 5V 比例式双极霍尔效应传感器系列

DRV5055-Q1器件是一款线性霍尔效应传感器,可按比例响应磁通量密度。该器件可用于进行精确的位置检测,应用范围广泛。 该器件由3.3V或5V电源供电。当不存在磁场时,模拟输出可驱动1/2 V CC 。输出会随施加的磁通量密度呈线性变化,四个灵敏度选项可以根据所需的检测范围提供最大的输出电压摆幅。南北磁极产生唯一的电压。 该器件可检测垂直于封装顶部的磁通量,两个封装选项提供不同的检测方向。 该器件使用比例式架构,当外部模数转换器(ADC)使用相同的V CC 作为其基准电压时,可以消除此外,该器件还具有磁体温度补偿功能,可以抵消磁体温漂,在广泛的-40°C至+ 150°C温度范围内实现线性特性。 特性 比例式线性霍尔效应磁传感器 由 3.3V 和 5V 电源供电 模拟输出,提供 VCC/2 静态失调电压 磁性灵敏度选项(VCC = 5V 时): A1:100mV/mT,±21mT 范围 A2:50mV/mT,±42mT 范围 A3:25mV/mT,±85mT 范围 ...

发表于 09-21 17:01 25次 阅读
DRV5055-Q1 汽车类高精度 3.3V 或 5V 比例式双极霍尔效应传感器系列

DRV5055 高精度 3.3V 或 5V 比例式双极霍尔效应传感器系列

DRV5055器件是一款线性霍尔效应传感器,可按比例响应磁通量密度。该器件可用于进行精确的位置检测,应用范围广泛低功耗是一个关键问题。 该器件由3.3V或5V电源供电。当不存在磁场时,模拟输出可驱动1 /2V CC 。输出会随施加的磁通量密度呈线性变化,四个灵敏度选项可以根据所需的感应范围提供最大的输出电压摆幅。南北磁极产生唯一的电压。 它可检测垂直于封装顶部的磁通量,而且两个封装选项提供不同的检测方向。 该器件使用比例式架构,当外部模数转换器(ADC)使用相同的V CC 作为其基准电压时,可以消除V CC 容差产生的误差。此外,该器件还具有磁体温度补偿功能,可以抵消磁体漂移,在较宽的-40°C至125°C温度范围内实现线性性能。 特性 所有商标均为其各自所有者的财产。 比例式线性霍尔效应磁传感器 由3.3V和5V电源供电 模拟输出,提供V CC /2静态失调电压 磁性灵敏度选项(V CC = 5V时): A1 :100mV /mT,±21mT范围 A2:...

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DRV5055 高精度 3.3V 或 5V 比例式双极霍尔效应传感器系列

HDC1080 HDC1080 具有温度传感器的低功耗、高精度数字湿度传感器

HDC1080是一款具有集成温度传感器的数字湿度传感器,其能够以超低功耗提供出色的测量精度.HDC1080支持较宽的工作电源电压范围,并且相比竞争解决方案,该器件可供各类常见应用提供低成本和低功耗优势。湿度和温度传感器均经过出厂校准。 特性 相对湿度精度为±2%(典型值) 温度精度为±0.2°C(典型值) 高湿度下具有出色的稳定性 14位测量分辨率 睡眠模式的电流为100nA 平均电源电流: 1sps,11位相对湿度(RH)测量时为710nA 1sps,11位RH与温度测量时为为1.3μA 电源电压范围:2.7V至5.5V 3mm x 3mm小型器件封装 I 2 C接口 应用 制热,通风与空调控制(HVAC) 智能温度调节装置和室温监视器 大型家用电器 打印机 手持式计量表 医疗设备 无线传感器(TIDA:00374,00484,00524) ...

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HDC1080 HDC1080 具有温度传感器的低功耗、高精度数字湿度传感器

DRV5032 超低功耗 1.65V 至 5.5V 霍尔效应开关传感器

DRV5032器件是一款超低功耗数字开关霍尔效应传感器,专为最紧凑型系统和电池电量敏感型系统而设计。器件可提供多种磁性阈值,采样率,输出驱动器和封装以适配各种应用。™ 当施加的磁通量密度超过B OP 阈值时,器件会输出低电压。输出会保持低电压,直到磁通量密度低于乙 RP ,随后输出将驱动高电压或变成高阻抗,具体取决于器件版本。通过集成内部振荡器,该器件可对磁场进行采样,并以20Hz或5Hz的速率更新输出,以实现最低电流消耗。 此器件可在1.65V至5.5V的V CC 范围内工作,并采用标准SOT-23和小型X2SON封装。 特性 行业领先的超低功耗 5Hz版本:0.54μA,1.8V 20Hz版本:1.6μA,3V V CC 工作电压范围为1.65V至5.5V 磁性阈值选项(最大B OP ): 3.9 mT,最高灵敏度 4.8mT,高灵敏度 9.5 mT,中等灵敏度 63mT,最低灵敏度 ...

发表于 09-21 16:40 13次 阅读
DRV5032 超低功耗 1.65V 至 5.5V 霍尔效应开关传感器

LMT90 LMT90 - SOT-23 单电源摄氏温度传感器

LMT90是一款精准的集成电路温度传感器,此传感器能够使用一个单一正电源来感测-40°C至+ 125°C的温度范围.LMT90的输出电压与摄氏(摄氏温度)温度(+ 10mV /°C)成线性正比,并且具有一个+ 500mV的DC偏移电压。此偏移在无需负电源的情况下即可读取负温度值。对于-40°C至+ 125°C的温度范围,LMT90的理想输出电压范围介于+ 100mV至+ 1.75V之间.LMT90在无需任何外部校准或修整的情况下即可在室温下提供±3°C的精度,并在整个-40°C至+ 125°C温度范围内提供±4°C精度.LMT90的晶圆级修整和校准确保了低成本和高精度.LMT90的线性输出,+ 500mV偏移和出厂校准简化了要求读取负温度的单电源环境中所需要的电路.LMT90的静态电流少于130μA,因此在空气不流动环境中自发热被限制在极低的0.2 °C水平上。 LMT90是一款具有 所有商标均为其各自所有者的财产。 应用范围 工业领域 制热,通风与空调控制(HVAC) 磁盘驱动器 汽车用 便携式医疗仪器 ...

发表于 09-19 16:44 0次 阅读
LMT90 LMT90 - SOT-23 单电源摄氏温度传感器

LMT86-Q1 具有 AB 类输出的 LMT86-Q1 - 1.5V、SC70、多增益模拟温度传感器

LMT86-Q1是精密CMOS温度传感器,典型精度为±0.4°C(最大值为±2.7°C),线性记录输出电压与温度。 2.2V电源电压工作,5.4μA静态电流和0.7ms上电时间,有效的功率循环架构可最大限度地降低无人机和传感器节点等电池供电应用的功耗。 LMT86-Q1器件符合AEC-Q100 0级标准,在整个工作温度范围内保持±2.7°C的最大精度,无需校准;这使得LMT86-Q1适用于信息娱乐,集群和动力系统等汽车应用。 LMT86-Q1在宽工作范围内的精度和其他特性使其成为热敏电阻的绝佳替代品。 对于具有不同平均传感器增益和相当精度的器件,请参考可比替代器件 LMT8x系列中的替代器件。 特性 LMT86-Q1符合AEC-Q100标准,适用于汽车应用: 器件温度等级0:-40°C至+ 150°C 器件HBM ESD分类等级2 器件CDM ESDClassification Level C6 非常精确:±0.4°C典型 2.2 V低工作 平均传感器增益-10.9 mV /°C ...

发表于 09-19 16:40 0次 阅读
LMT86-Q1 具有 AB 类输出的 LMT86-Q1 - 1.5V、SC70、多增益模拟温度传感器

LMT85 具有 AB 类输出的 LMT85 - 1.5V、SC70、多增益模拟温度传感器

LMT85是一款高精度CMOS温度传感器,其典型精度为±0.4°C(最大值为±2.7°C),且线性模拟输出电压与温度成反比关系.1.8V工作电源电压,5.4μA静态电流和0.7ms开通时间可实现有效的功率循环架构,以最大限度地降低无人机和传感器节点等电池供电应用的功耗.LMT85LPG穿孔TO-92S封装快速热时间常量支持非板载时间温度敏感型应用,例如烟雾和热量探测器。得益于宽工作范围内的精度和其他特性,使得LMT85成为热敏电阻的优质替代产品。 对于具有不同平均传感器增益和类似精度的器件,请参阅类似替代器件了解LMT8x系列中的替代器件。 特性 LMT85LPG(TO-92S封装)具有快速热时间常量,典型值为10s(气流速度为1.2m /s) 非常精确:典型值±0.4°C 1.8V低压运行 -8.2mV /°C的平均传感器增益 5.4μA低静态电流 宽温度范围:-50°C至150°C 输出受到短路保护 具有±50μA驱动能力的推挽输出< /li> 封装尺寸兼容...

发表于 09-19 16:34 0次 阅读
LMT85 具有 AB 类输出的 LMT85 - 1.5V、SC70、多增益模拟温度传感器

LMT70A LMT70A 具有输出使能的精密温度传感器

LMT70是一款带有输出使能引脚的超小型,高精度,低功耗互补金属氧化物半导体(CMOS)模拟温度传感器LMT70几乎适用于所有高精度,低功耗的经济高效型温度感测应用,例如物联网(IoT)传感器节点,医疗温度计,高精度仪器仪表和电池供电设备.LMT70也是RTD和高精度NTC /PTC热敏电阻的理想替代产品。 多个LMT70可利用输出使能引脚来共用一个模数转换器(ADC)通道,从而简化ADC校准过程并降低精密温度感测系统的LMT70还具有一个线性低阻抗输出,支持与现成的微控制器(MCU)/ADC无缝连接.LMT70的热耗散低于36μW,这种超低自发热特性支持其在宽温度范围内保持高精度。 LMT70A具有出色的温度匹配性能,同一卷带中取出的相邻两个LMT70A的温度最多相差0.1°C。因此,对于需要计算热量传递的能量计量用而言,LMT70A是一套理想的解决方案。 特性 精度: 20°C至42°C范围内为±0.05°C(典型值)或±0.13 °C(最大值) -20°C至90°C范围内为±0...

发表于 09-19 16:32 25次 阅读
LMT70A LMT70A 具有输出使能的精密温度传感器

TMP75B-Q1 TMP75B-Q1 汽车级 1.8V 数字温度传感器

TMP75B-Q1是一款集成数字温度传感器,此传感器具有一个可由1.8V电源供电运行的12位模数转换器(ADC),并且与行业标准LM75和TMP75引脚和寄存器兼容。此器件采用SOIC-8和VSSOP-8两种封装,不需要外部元件便可测温.TMP75B-Q1能够以0.0625°C的分辨率读取温度,额定工作温度范围为-40°C至125°C。 TMP75B-Q1特有系统管理总线(SMBus)和两线制接口兼容性,并且可在同一总线上,借助SMBus过热报警功能支持多达8个器件。利用可编程温度限值和ALERT引脚,传感器既可作为一个独立恒温器运行,也作为一个针对节能或系统关断的过热警报器运行。 < p>厂家校准的温度精度和抗扰数字接口使得TMP75B-Q1成为其他传感器和电子元器件温度补偿的首选解决方案,而且无需针对分布式温度感测进行额外的系统级校准或复杂的电路板局布线。 TMP75B-Q1非常适用于各类汽车应用中的热管理和保护,而且是PCB板装NTC热敏电阻的高性能替代元件。 特性 符合汽车应用要求 具有符合AEC-Q100的下列结果: ...

发表于 09-19 16:29 14次 阅读
TMP75B-Q1 TMP75B-Q1 汽车级 1.8V 数字温度传感器

LM98714 具有集成 CCD/CIS 传感器定时发送器和 LVDS 输出的 3 通道 16 位 45 MSPS 数字复印机 AFE

LM98714是一款完全集成的高性能16位,45 MSPS信号处理解决方案,适用于数码彩色复印机,扫描仪和其他图像处理应用。采用相关双采样(CDS)的创新架构实现了高速信号吞吐量,CDS通常用于CCD阵列,或采样和保持(S /H)输入(用于接触式图像传感器和CMOS图像传感器)。信号路径采用8位可编程增益放大器(PGA),±9位偏移校正DAC和每个输入独立控制的数字黑电平校正环路。 PGA和偏移DAC独立编程,为三个输入中的每一个提供唯一的增益和偏移值。然后将信号路由至45 MHz高性能模数转换器(ADC)。全差分处理通道具有出色的抗噪能力,具有-74dB的极低本底噪声。 16位ADC具有出色的动态性能,使LM98714在图像复制链中透明。 特性 LVDS /CMOS输出 LVDS /CMOS像素速率输入时钟或ADC输入时钟 用于CCD或CIS传感器的CDS或S /H处理 每个通道的独立增益/偏移校正 每个通道的数字黑电平校正环 可编程输入钳位电压 灵活的CCD /CIS传感器定时发生器 ...

发表于 09-19 16:24 5次 阅读
LM98714 具有集成 CCD/CIS 传感器定时发送器和 LVDS 输出的 3 通道 16 位 45 MSPS 数字复印机 AFE

LM20 ±1.5°C 模拟输出温度传感器

LM20是一款精密模拟输出CMOS集成电路温度传感器,工作温度范围为-55°C至130°C。电源工作范围为2.4 V至5.5 V.LM20的传递函数主要是线性的,但具有轻微可预测的抛物线曲率。当指定为抛物线传递函数时,LM20的精度在环境温度为30°C时为±1.5°C。温度误差线性增加,在极端温度范围内达到最大±2.5°C。温度范围受电源电压的影响。在2.7 V至5.5 V的电源电压下,极端温度范围为130°C和-55°C。将电源电压降至2.4 V会将负极性值更改为-30°C,而正极值则保持在130°C。 LM20静态电流小于10μA。因此,静止空气中的自加热低于0.02℃。 LM20的关断功能是固有的,因为其固有的低功耗允许它直接从许多逻辑门的输出供电,或者不需要关闭。 特性 额定-55°C至130°C范围 SC70和DSBGA封装可用 < li>可预测的曲率误差 适用于远程应用 30°C±1.5至±4°C(最大)时的精度 130°C时的精度和-55°C±2.5至±5°C(最大值...

发表于 09-19 16:23 33次 阅读
LM20 ±1.5°C 模拟输出温度传感器

LMT89 LMT89 - 2.4V、10µA、SC70、DSBGA 温度传感器

LMT89器件是一款高精度模拟输出CMOS集成电路温度传感器,工作温度范围为-55°C至130°C。其工作电源范围当前指定LMT89器件的传递函数为抛物线传递函数时,其在30°C的环境温度下的精度通常为±1.5°C。温度误差线性增加,并且在极端温度范围时达到一个±2.5°C的最大值。此温度范围受电源电压的影响。当电源电压范围为2.7V至5.5V时,温度范围的上下限分别130°C和-55°C。当电源电压降至2.4V时,下限值将变为-30°C,而上限值将保持在130°C。 工业 制热,通风与空调控制(HVAC) 汽车 磁盘驱动器 便携式医疗仪器 计算机 电池管理 打印机 电源模块 传真机 移动电话< /li> 汽车 所有商标均为其各自所有者的财产。所有商标均为其各自所有者的财产。 参数 与其它产品相比 模拟温度传感器   Local Sensor Accuracy (Max) (+/- C) ...

发表于 09-19 16:22 0次 阅读
LMT89 LMT89 - 2.4V、10µA、SC70、DSBGA 温度传感器

LMT84-Q1 具有 AB 类输出的 LMT84-Q1 - 1.5V、SC70、多增益模拟温度传感器

LMT84-Q1是一款精密CMOS温度传感器,其典型精度为±0.4°C(最大值为±2.7°C),且线性模拟输出电压与温度成反比关系.1.5V工作电源电压,5.4μA静态电流和0.7ms开通时间可实现有效的功率循环架构,以最大限度地降低无人机和传感器节点等电池供电应用的功耗。 LMT84-Q1器件符合AEC-Q100 0级标准,在整个工作温度范围内可保持±2.7°C的最大精度,且无需校准;因此LMT84-Q1适用于汽车应用,例如信息娱乐系统,仪表组和动力传动系统。得益于宽工作范围内的精度和其他特性,使得LMT84-Q1成为热敏电阻的优质替代产品。 对于具有不同平均传感器增益和类似精度的器件,请参阅类似替代器件 特性 LMT84-Q1符合AEC-Q100标准且适用于汽车应用: 器件温度等级0:-40°C至+ 150°C 器件人体放电模型(HBM)静电放电(ESD)分类等级2 器件CDM ESD分类等级C6 非常精确:典型值±0.4°C 1.5V低压运行 -5...

发表于 09-19 16:20 2次 阅读
LMT84-Q1 具有 AB 类输出的 LMT84-Q1 - 1.5V、SC70、多增益模拟温度传感器

LM50 ±2°C 模拟输出温度传感器

LM50和LM50-Q1器件是精密集成电路温度传感器,使用单个正极可检测-40°C至125°C的温度范围供应。器件的输出电压与温度成线性比例(10 mV /°C),直流偏移为500 mV。偏移允许在不需要负电源的情况下读取负温度。 LM50或LM50-Q1的理想输出电压范围为100 mV至1.75 V,温度范围为-40°C至125°C范围。 LM50和LM50-Q1无需任何外部校准或微调即可在室温下提供±3°C的精度,在-40°C至125°C的整个温度范围内提供±4°C的精度。在晶圆级修整和校准LM50和LM50-Q1可确保低成本和高精度。 LM50和LM50-Q1的线性输出,500 mV偏移和工厂校准简化了在需要读取负温度的单一电源环境中的电路要求。由于LM50和LM50-Q1的静态电流小于130μA,静止空气中的自热限制在0.2°C以下。 特性 LM50-Q1符合AEC-Q100 1级标准,采用汽车级流程制造 直接校准摄氏(摄氏) 线性+ 10 mV /°C比例因子 ±2°C 25°C时指定的准确度 指定为-40°至小于130&mu...

发表于 09-19 16:17 10次 阅读
LM50 ±2°C 模拟输出温度传感器

TMP175 具有 27 个 I2C/c 地址的 ±1°C 温度传感器,采用工业标准 LM75 尺寸和引脚

TMP75和TMP175器件属于数字温度传感器,是负温度系数(NTC)和正温度系数(PTC)热敏电阻的理想替代产品。无需校准或外部组件信号调节即可提供典型值为±1°C的精度。器件温度传感器为高度线性化产品,无需复杂计算或查表即可得知温度。片上12位模数转换器(ADC提供低至0.0625°C的分辨率。这两款器件采用行业标准LM75 SOIC-8和MSOP-8封装。 TMP175和TMP75与SMBus,两线制和I 2 C接口兼容.TMP175器件允许一条总线上最多连接27个器件.TMP75允许一条总线上最多连接8个器件.TMP175和TMP75都具有SMBus报警功能。 TMP175和TMP75 TMP175和TMP75器件的额定工作温度范围为-40°C至+125 ℃。 TMP75生产单元完全通过可追溯NIST的传感器测试,并且已借助可追溯NIST的设备使用ISO /IEC 17025标准认可的校准进行验证。末尾新增了一段内容 特性 TMP175:27个地址 TMP75:8个地址,美国国家标准与技术研究所(NIST)可追溯 数字输出:SMBus...

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TMP175 具有 27 个 I2C/c 地址的 ±1°C 温度传感器,采用工业标准 LM75 尺寸和引脚