第27卷第6期赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版Vol. 27 No 62011年6月Jourmal of Chifeng University( Natural Science EditionJun.2011AD590及應(yīng)用孫福玉,曹萬蒼(赤峰學(xué)院,內(nèi)蒙古赤峰024000)摘要:本文介紹了集成溫度傳感器的工作原理及AD590的主要特性,分析了AD590基本溫度測(cè)量電路和典型溫度控制電路,討論了AD590構(gòu)成數(shù)字溫度表的基本原理.關(guān)鍵詞:AD590;集成溫度傳感器;數(shù)字溫度表中圖分類號(hào):TP212文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1673-260X(201)06-0029-01引言線路集成在一個(gè)小硅片上,構(gòu)成一個(gè)小型化、一體集成溫度傳感器具有線性好、精度適中、靈敏化的專用集成電路片集成溫度傳感器實(shí)質(zhì)上是一度高、體積小、使用方便等優(yōu)點(diǎn),得到廣泛應(yīng)用.種半導(dǎo)體集成電路,它是利用晶體管的be結(jié)壓降A(chǔ)D90是美國(guó)模擬器件公司生產(chǎn)的單片集成兩端的不飽和值V與熱力學(xué)溫度T和通過發(fā)射極電感溫電流源,其管腳圖及元件符號(hào)如圖一所示:流I的關(guān)系實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的檢測(cè).目前在集成溫度傳感器中,常采用一對(duì)非常匹配的差分對(duì)管作為溫度敏感元件圖二是集成溫度傳感器基本原理圖其中Vn和Vn是互相匹配的晶體管,1和L2分別是vnLo和Vn管的集電極電流,由恒流源提供Vn和VT2管的兩個(gè)發(fā)射極和基極電壓之差△U可用下式表示叫,即:△U= kT-In( Ap=Kh(y)圖一AD590管腳圖及元件符號(hào)AD590的主要特性如下2式中:k-是波爾茲曼常數(shù);q是電子電荷量;(1)每增加1℃,它會(huì)增加1μA輸出電流,電y-是Vn和Vn管發(fā)射結(jié)的面積之比從上式可看流輸出型的靈敏度一般為lAK其輸出電流是以出,如果保證I/2恒定,則△UL就與溫度T成單絕對(duì)溫度零度(-2731℃)為基準(zhǔn)每增加1℃它會(huì)增值線性函數(shù)關(guān)系這就是集成溫度傳感器的基本工加1A輸出電流因此在室溫25℃時(shí)其輸出電流作原理,在此基礎(chǔ)上可設(shè)計(jì)出各種不同電路以及不lout=(273+25)=298μA同輸出類型的集成溫度傳感器(2)AD590的測(cè)溫范圍為-55℃-+150℃(3)AD590的電源電壓范圍為4V~30VAD590可以承受44V正向電壓和20V反向電壓,因而器件反接也不會(huì)被損壞4)輸出電阻為710Mg(5)精度高AD590共有IJ、K、L、M五檔,其中M檔精度最高,在-55℃~+150℃范圍內(nèi),非線性誤差為±0.3℃.圖二集成溫度傳感器基本原理圖2集成溫度傳感器工作原理3電產(chǎn)嘛盟西理中國(guó)煤化集成溫度傳感器是利用晶體管PN結(jié)的電流感器的原理電電壓特性與溫度的關(guān)系,把感溫N結(jié)及有關(guān)電子路圖CNMH晶體管,作為恒基金項(xiàng)目:內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學(xué)?？茖W(xué)研究項(xiàng)目(Nc08157)流源負(fù)載,Vn和Vn管是測(cè)溫用的晶體管,其中Vn度AD581是穩(wěn)壓器,為AD590提供一個(gè)合理的穩(wěn)管的發(fā)射結(jié)面積是w管的8倍,即r=8.流過電路定電壓其控溫原理為:溫度變大,AD590輸出電流的總電流Ir為;增加,比較器反相輸入端電位加大,比較器輸出為2△U2KT_- In()低電平,三級(jí)管截止,加熱器停止工作43基于AD590集成溫度傳感器的數(shù)字溫度表溫度傳感與控制電路組成數(shù)字溫度表,其測(cè)量v范圍為0一100℃,圖六為AD590溫度表原理圖AD590溫度傳感器的感測(cè)能力是,溫度每升高1K就增加1μA的電流量,該電流流入10K0的電阻民4后,將會(huì)產(chǎn)生1pAx10K0=10mV的電壓而00等于273K時(shí),輸出電流273μA,流入10Kn的電阻后,產(chǎn)生273μAx10K9=273V的電壓如果圖三電流輸出型集成溫度傳感器原理電路圖測(cè)到電壓為XXV,則可由公式XXV-273V÷4AD590集成溫度傳感器應(yīng)用實(shí)例習(xí)10mV得到要測(cè)的溫度,溫度傳感器AD590串接41AD590集成溫度傳感器溫度測(cè)量電路10K的電阻,然后經(jīng)一個(gè)運(yùn)算放大器后引入圖四是一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)溫電路AD90在25℃ADco8o4ADCO8o4是8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器,測(cè)量精度(298K)時(shí)理想輸出電流為298.2μA,但實(shí)際上為002V,當(dāng)ADC0804的轉(zhuǎn)換值為XXH時(shí),所測(cè)存在一定誤差可以在外電路中進(jìn)行修正因電流溫度為T=XxH×002V-273y)+10mV=xXHx輸出靈敏度為1A/K,每增加1℃它會(huì)增加1uA2-273基于此原理即可制成數(shù)字溫度表輸出電流,調(diào)節(jié)外電路電阻為1K則輸出電壓靈敏度為1mVKAD590圖六AD590溫度表原理圖5結(jié)論AD590是應(yīng)用廣泛的一種集成溫度傳感器,由于它內(nèi)部有放大電路,再配上相應(yīng)外電路,可方便圖四AD590集成溫度傳感器溫度測(cè)量電路地構(gòu)成各種溫度顯示及控制電路2AD590集成溫度傳感器控溫電路參考文獻(xiàn):AD9o集成溫度傳感器簡(jiǎn)單的控溫電路如圖(1)周潤(rùn)景傳感器與檢測(cè)技術(shù)M北京:電子工業(yè)五所示AD311為比較器,它的輸出控制加熱器電出版社,2009流,調(diào)節(jié)R1可改變比較電壓,從而改變了控制溫(2)黃賢武傳感器原理與應(yīng)用隊(duì)北京:高等教育出版社,2005UADs害[3 ]Dirk Jansen. Handbuch der Electronic Design[M]北京:電子工業(yè)出版社,2005:〔4〕孫福玉楊蘊(yùn)石基于FPGA的溫控定時(shí)噴灌系計(jì)微計(jì)算機(jī)信息2007(32)216-217〔5鱟生由平設(shè)計(jì)競(jìng)賽電路設(shè)計(jì)M]圖五AD590集成溫度傳感器控溫電路中國(guó)煤化工2006:18-21.CNMHG