AD590及应用

第27卷第6期赤峰学院学报(自然科学版Vol. 27 No 62011年6月Jourmal of Chifeng University( Natural Science EditionJun.2011AD590及应用孙福玉,曹万苍(赤峰学院,内蒙古赤峰024000)摘要:本文介绍了集成温度传感器的工作原理及AD590的主要特性,分析了AD590基本温度测量电路和典型温度控制电路,讨论了AD590构成数字温度表的基本原理.关键词:AD590;集成温度传感器;数字温度表中图分类号:TP212文献标识码:A文章编号:1673-260X(201)06-0029-01引言线路集成在一个小硅片上,构成一个小型化、一体集成温度传感器具有线性好、精度适中、灵敏化的专用集成电路片集成温度传感器实质上是一度高、体积小、使用方便等优点,得到广泛应用.种半导体集成电路,它是利用晶体管的be结压降AD90是美国模拟器件公司生产的单片集成两端的不饱和值V与热力学温度T和通过发射极电感温电流源,其管脚图及元件符号如图一所示:流I的关系实现对温度的检测.目前在集成温度传感器中,常采用一对非常匹配的差分对管作为温度敏感元件图二是集成温度传感器基本原理图其中Vn和Vn是互相匹配的晶体管,1和L2分别是vnLo和Vn管的集电极电流,由恒流源提供Vn和VT2管的两个发射极和基极电压之差△U可用下式表示叫,即:△U= kT-In( Ap=Kh(y)图一AD590管脚图及元件符号AD590的主要特性如下2式中:k-是波尔兹曼常数;q是电子电荷量;(1)每增加1℃,它会增加1μA输出电流,电y-是Vn和Vn管发射结的面积之比从上式可看流输出型的灵敏度一般为lAK其输出电流是以出,如果保证I/2恒定,则△UL就与温度T成单绝对温度零度(-2731℃)为基准每增加1℃它会增值线性函数关系这就是集成温度传感器的基本工加1A输出电流因此在室温25℃时其输出电流作原理,在此基础上可设计出各种不同电路以及不lout=(273+25)=298μA同输出类型的集成温度传感器(2)AD590的测温范围为-55℃-+150℃(3)AD590的电源电压范围为4V~30VAD590可以承受44V正向电压和20V反向电压,因而器件反接也不会被损坏4)输出电阻为710Mg(5)精度高AD590共有IJ、K、L、M五档,其中M档精度最高,在-55℃~+150℃范围内,非线性误差为±0.3℃.图二集成温度传感器基本原理图2集成温度传感器工作原理3电产嘛盟西理中国煤化集成温度传感器是利用晶体管PN结的电流感器的原理电电压特性与温度的关系,把感温N结及有关电子路图CNMH晶体管,作为恒基金项目:内蒙古自治区高等学校科学研究项目(Nc08157)流源负载,Vn和Vn管是测温用的晶体管,其中Vn度AD581是稳压器,为AD590提供一个合理的稳管的发射结面积是w管的8倍,即r=8.流过电路定电压其控温原理为:温度变大,AD590输出电流的总电流Ir为;增加,比较器反相输入端电位加大,比较器输出为2△U2KT_- In()低电平,三级管截止,加热器停止工作43基于AD590集成温度传感器的数字温度表温度传感与控制电路组成数字温度表,其测量v范围为0一100℃,图六为AD590温度表原理图AD590温度传感器的感测能力是,温度每升高1K就增加1μA的电流量,该电流流入10K0的电阻民4后,将会产生1pAx10K0=10mV的电压而00等于273K时,输出电流273μA,流入10Kn的电阻后,产生273μAx10K9=273V的电压如果图三电流输出型集成温度传感器原理电路图测到电压为XXV,则可由公式XXV-273V÷4AD590集成温度传感器应用实例习10mV得到要测的温度,温度传感器AD590串接41AD590集成温度传感器温度测量电路10K的电阻,然后经一个运算放大器后引入图四是一个简单的测温电路AD90在25℃ADco8o4ADCO8o4是8位模数转换器,测量精度(298K)时理想输出电流为298.2μA,但实际上为002V,当ADC0804的转换值为XXH时,所测存在一定误差可以在外电路中进行修正因电流温度为T=XxH×002V-273y)+10mV=xXHx输出灵敏度为1A/K,每增加1℃它会增加1uA2-273基于此原理即可制成数字温度表输出电流,调节外电路电阻为1K则输出电压灵敏度为1mVKAD590图六AD590温度表原理图5结论AD590是应用广泛的一种集成温度传感器,由于它内部有放大电路,再配上相应外电路,可方便图四AD590集成温度传感器温度测量电路地构成各种温度显示及控制电路2AD590集成温度传感器控温电路参考文献:AD9o集成温度传感器简单的控温电路如图(1)周润景传感器与检测技术M北京:电子工业五所示AD311为比较器,它的输出控制加热器电出版社,2009流,调节R1可改变比较电压,从而改变了控制温(2)黄贤武传感器原理与应用队北京:高等教育出版社,2005UADs害[3 ]Dirk Jansen. Handbuch der Electronic Design[M]北京:电子工业出版社,2005:〔4〕孙福玉杨蕴石基于FPGA的温控定时喷灌系计微计算机信息2007(32)216-217〔5鲎生由平设计竞赛电路设计M]图五AD590集成温度传感器控温电路中国煤化工2006:18-21.CNMHG