集成温度传感器ad590数字温度传感器的设计

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1、创新型实验实验名称：集成温度传感器AD590数字温度传感器的设计系别：物理系专业：物理学指导教师：组号：五实验时间：2014年3月31号提交时间：2014年6月号报告人学号：集成温度传感器AD590数字温度传感器的设计摘要：集成温度传感器具有线性度好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便等优点，因而得到了广泛应用。本文介绍了一种集成温度传感器AD590温度特性的测量，并给出了采用AD590的温度计设计方法及其设计方案。关键词：集成温度传感器、AD590、电压特性、数字温度计。引言随着科学研究、工业和家用电器等方面对测温和温控的需要，各种新型的集成电路温度传感器不断被研制出来

2、。集成温度传感器是将温敏晶体管与相应的辅助电路集成在同一块芯片上，它能直接给出正比于绝对温度的理想线性输出。在众多温度传感器中，集成温度传感器AD590因其线性好、精确度高和易于实现计算机在线测试与数据处理等优点，在生活中有着广泛的应用。本文介绍了一种利用温度传感器AD590进行测温的设计方法及实现方案。实验设计1、AD590温度传感器特性测量1.1AD590温度传感器的介绍实验中采用的器件AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。其主要特性有流过器件的电流(μA)等于器件所处环境的热力学温度(开尔文)度数：IrT=1(1）式中，Ir—流过器件(AD590)

3、的电流，单位为μA；T—热力学温度，单位为K；AD590传感器的测温范围为-55℃~+150℃；AD590传感器的电源电压范围为4～30V，可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件即使反接也不会被损坏；其输出电阻为710mΩ；并且精度高，AD590在-55℃~+150℃范围内，非线性误差仅为±0.3℃。1.2AD590温度传感器的原理AD590是种新型的二端温度传感集成电路,它具有良好的互换性和线性。在电压增加电流趋于饱和的正常工作状态下,其输出电流主要由温度决定,当温度增加时,输出电流随温度线性增加,反之线性减少;而电源电压从13v变到15V,电流也只有1产A以下

4、略微变化,所以AD590具有消除电源波动的特性。由于具有以上优点,它被广泛地应用于各种温度测量,且测量精度高,使用方便，因此我们测量了AD590在常温下的伏安特性及电流电压与温度的关系特性，并制作了准确度较高的温度计。在此实验中我们用到了Yj-WH-I材料与器件温度特性综合实验仪、AD590、实验模板万用表。YJ-WH-I材料与器件温度特性综合实验仪如图所示首先将AD590插入恒温腔传感器电缆接入实验模板的出入端口，短接b与R1打开电源开关，用数字多用表20v档测量R1两端的电压，其次，顺时针调节“设定温度粗选”和“设定温度细选”扭到底，打开加热开关，加热指示灯发亮，同是观

5、察恒温加热器温度的变化，当恒温加热器温度即将达到所需温度（如50.0℃）时逆时针调节“设定温度粗选”和“设定温度细选”扭使指示灯闪烁（恒温状态），仔细调节“设定温度细选”使恒温加热器温度恒定在所需温度（如50.0℃）。用数字多用表测量出所选择温度时R1两端的电压，在调试好之后，重复以上步骤，选择温度为60.0℃、70.0℃、75.0℃、80.0℃、90.0℃、100.0℃，数字多用表测量出所选择温度时R1两端的电压。我们得到的数据如下温度（℃）21.050.159.870.080.090.1100电压（v）2.9193.2083.3153.4303.5193.6363.73

6、8电流（uA）291.9320.8331.5343.0351.9363.6373.8（1）电压随温度的变化图斜率为：K=0.0102V/℃，我们可以看出在AD590的温度特性测量中，电压与温度呈线性关系，与标准的斜率值K=0.0100V/℃相比，百分误差为，在误差允许的范围内比较准确。(2)电流随温度的变化图斜率K=1.02μA/℃我们可以看出在AD590的温度特性测量中，电流与温度呈线性关系，与标准的斜率值K=1.02μA/℃相比，百分误差为，在误差允许的范围内比较准确。2、设计数字温度计：在把仪器调好之后，把仪器上的放大器调零，然后将温度传感器引线接入上图所示的实验模板

7、，再把电源引入模板，用连接线短接的同相输入端和地，调节使放大器输出为零后，再将温度传感器置于恒温加热器中，选择恒温加热器温度恒定在50.0℃.去掉的同相输入端的短路线，将的同相输入端与b点短接。此时，的输出端电压为2.732+0.500v=3.232v.AD590温度传感器灵敏度是10mv/k,3.232v相当于323.2k也就是开尔文温度，然后将开尔文温度转化为摄氏温度：将的输出端与输入端短接，调节使的输出端电压为0.500v,相当于50.0℃.，选择恒温加热器温度恒定在100.0℃，检验的输出端电压是否为1.0