關鍵詞: AD590;集成溫度傳感器;溫度差;
中圖分類號:TP368 TP212.11文獻標識碼:A 文章編號::1006-883X(2003)03-0035-03
一、引言
集成溫度傳感器實質上是一種半導體集成電路,它是利用晶體管的b-e結壓降的不飽和值
VBE與熱 力學溫度
T和通過發射極電流
I的下述關係實現對溫度的檢測:
式中,K―波爾茲常數; q―電子電荷絕對值。
集成溫度傳感器具有線性好、精度適中、靈敏度高、體積小、使用方便等優點,得到廣泛應用。集成溫度傳感器的輸出形式分為電壓輸出和電流輸出兩種。電壓輸出型的靈敏度一般為10mV/K,溫度0℃時輸出為0,溫度25℃時輸出2.982V。電流輸出型的靈敏度一般為1mA/K。
二、AD590簡介
AD590是美國模擬器件公司生產的單片集成兩端感溫電流源。它的主要特性如下:
1、流過器件的電流(mA)等於器件所處環境的熱力學溫度(開爾文)度數,即:
mA/K
式中:
―流過器件(AD590)的電流,單位為mA;
T―熱力學溫度,單位為K。
2、AD590的測溫範圍為-55℃~+150℃。
3、AD590的電源電壓範圍為4V~30V。電源電壓可在4V~6V範圍變化,電流
變化1mA,相當於溫度變化1K。AD590可以承受44V正向電壓和20V反向電壓,因而器件反接也不會被損壞。
4、輸出電阻為710MW。
5、精度高。AD590共有I、J、K、L、M五檔,其中M檔精度最高,在-55℃~+150℃範圍內,非線性誤差為±0.3℃。
三、AD590的應用電路
1、基本應用電路
圖1(a)是AD590的封裝形式,圖1(b)是AD590用於測量熱力學溫度的基本應用電路。因為流過AD590的電流與熱力學溫度成正比,當電阻R1和電位器R2的電阻之和為1kW時,輸出電壓VO隨溫度的變化為1mV/K。但由於AD590的增益有偏差,電阻也有誤差,因此應對電路進行調整。調整的方法為:把AD590放於冰水混合物中,調整電位器R2,使VO=273.2mV。或在室溫下(25℃)條件下調整電位器,使VO=273.2+25=298.2(mV)。但這樣調整隻可保證在0℃或25℃附近有較高精度。
2、攝氏溫度測量電路
如圖2所示,電位器R2用於調整零點,R4用於調整運放LF355的增益。調整方法如下:在0℃時調整R2,使輸出VO=0,然後在100℃時調整R4使VO=100mV。如此反複調整多次,直至0℃時,VO=0mV,100℃時VO=100mV為止。最後在室溫下進行校驗。例如,若室溫為25℃,那麼VO應為25mV。冰水混合物是0℃環境,沸水為100℃環境。
要使圖2中的輸出為200mV/℃,可通過增大反饋電阻(圖中反饋電阻由R3與電位器R4串聯而成)來實現。另外,測量華氏溫度(符號為