第06讲集成温度传感器.ppt

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1、第六讲集成温度传感器第六讲集成温度传感器AD590AN6701SAD22105DS18202现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术目录目录电压输出型电压输出型 AN6701S集成温控开关集成温控开关 AD22105数字温度计数字温度计 DS18203现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术集成温度传感器是一种半导体集成电路，它集成温度传感器是一种半导体集成电路，它是利用晶体管的是利用晶体管的 b-e b-e 结压降的不饱和值结压降的不

2、饱和值VBE VBE 与热与热力学温度力学温度 T T 和通过发射极电流和通过发射极电流I I的下述关系实现的下述关系实现对温度的检测对温度的检测集成温度传感器具有线性好、精度适中、灵集成温度传感器具有线性好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便等优点，得到广泛应敏度高、体积小、使用方便等优点，得到广泛应用。用。4现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术集成温度传感器的输出形式分为电压输出和电流集成温度传感器的输出形式分为电压输出和电流输出两种。输出两种。电压输出型的灵敏度一般为的灵敏度一般为10mV/K，温度，温

3、度0时时输出为输出为 0，温度，温度25时输出时输出 2.982 V。电流输出型的灵敏度一般为的灵敏度一般为1mA/K。5现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术一、电流输出型一、电流输出型IC温度传感器温度传感器AD590AD590是美国模拟器件(Analog Devices Inc.)公司生产电流输出型集成温度传感器国内同类产品SG590。器件电源电压器件电源电压430V，测温范围测温范围-50+150。6现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技

4、技术术术术术术1.工作原理工作原理91611BEBEUI RU199lnBESkTIUqI11111lnBESkTIUqI7现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术916116lnln8SSkTIkTIqRIqR9118SSIIUEB9(UEB11)管发射结压降；K 波尔兹曼常数；q 电子电荷量；T 绝对温度;IS9(IS11)管发射结反响饱和电流上面式中01633ln8kTIIqR063 ln8kITqR8现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技

5、术术术术术术AD590电路原理图电路原理图0653 ln8(2)kITq RR9现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术2.AD590的应用的应用AD590的封装的封装10现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术11现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术因为流过AD590的电流与热力学温度成正比，当电阻R1和电位器R2的电阻之和为 1kW 时，输出电压VO

6、 随温度的变化为 1m V/K。但由于AD590的增益有偏差，电阻也有误差，因此应对电路进行调整。调整的方法为：把 AD590 放于冰水混合物中，调整电位器 R2，使 VO=273.2 mV。或在室温下(25)条件下调整电位器,使 VO=273.2+25=298.2（mV）。但这样调整只可保证在0或25附近有较高精度。12现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术Two Temperature Trim13现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术

7、术术术术电位器R1用于调整零点，R2用于调整运放的增益。调整方法如下：在0时调整 R1，使输出 VO=0，然后在100时调整 R2 使 VO=100mV。如此反复调整多次，直至0时，VO=0mV，100时 VO=100mV为止。最后在室温下进行校验。14现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术图中的输出为200mV/，可通过增大反馈电阻来实现。另外，测量华氏温度（符号为）时，因华氏温度等于热力学温度减去255.4再乘以9/5，故若要求输出为1mV/，则调整反馈电阻约为180kW，使得温度为0时，VO=17.8mV；

8、温度为100时，VO=197.8mV。AD581是高精度集成稳压器，输入电压最大为40V，输出10V。15现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术Differential MeasurementsAI2I1I3I4I16现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术图3是利用两个AD590测量两点温度差的电路。在反馈电阻为100kW的情况下，设 1#和 2#AD590处的温度分别为 t1()和 t2()，则输出电压为(t1-t2)100mV/

9、。图中电位器 R2 用于调零。由基尔霍夫电流定律：由基尔霍夫电流定律：A A点的电流点的电流2134IIIII17现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术由运算放大器的特性知由运算放大器的特性知 40I 0AV 30I 调节调零电位器使调节调零电位器使则有则有o012100()100mV/CVItt其中，其中，(t t1 1-t t2 2)为温度差，单位为为温度差，单位为。18现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术Simple Tem

10、perature Control CircuitA19现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术二、电压输出型二、电压输出型IC温度传感器温度传感器AN6701S8-pin PANAFLAT Plastic Package20现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术Block Diagram21现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术When positive

11、 power supply is used.22现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术When negative power supply is used.23现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术When output polarity is inverted24现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术三、集成温控开关三、集成温控开关AD22105Lo

12、w Voltage,Resistor Programmable Thermostatic Switch25现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术Typical Application Circuit26现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术Setpoint Resistor Values27现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术28现现现现现现代代代代

13、代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术29现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术四、数字温度计四、数字温度计DS182030现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18

14、B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。31现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术1:技术性能描述技术性能描述 独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。测温范围 55+125，固有测温分辨率0.5。支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个，实现多点测

15、温，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定。工作电源:35V/DC 32现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术 在使用中不需要任何外围元件 测量结果以912位数字量方式串行传送 不锈钢保护管直径 6 适用于DN1525,DN40DN250各种介质工业管道和狭小空间设备测温 标准安装螺纹 M10X1,M12X1.5,G1/2”任选 PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接。33现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术34现现现现现现代代代代代代传传传传传传感感感感感感器器器器器器与与与与与与检检检检检检测测测测测测技技技技技技术术术术术术