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1、温度传感器AD590运用摘要：介绍了集成温度传感器AD590，给出了AD590测量热力学温度、摄氏温度、两点温度差、多点最低温度、多点平均温度的详细电路，并以节能型温、湿度控制系统为例介绍了利用AD590测两点温差电路的应用。关键词：AD590；集成温度传感器；温度差；IntegratedTemperatureSensorAD590AndItsApplicationsAbstract:TheIntegratedtemperaturesensorAD590isintroducedandtheconcretecircuitformeasuringsomekindsoftemperatureisgi
2、venatthesametime,suchasthermodynamictemperature,Celsius,temperature,temperaturedifference,thelowesttemperature,theaveragetemperatureandsoon.Theapplyingcircuitformeasuringthetemperaturedifferenceisintroducedintheeconomicsystemoftemperatureandhumiditymeasurement.Keywords:AD590;IntegratedTemperatureSen
3、sor;Temperaturedifference中图分类号：TP368TP212.11文献标识码：A文章编号：1006-883X200303-0035-03集成温度传感器本质上是一种半导体集成电路，它是利用晶体管的b-e结压降的不饱和值VBE与热力学温度T和通过发射极电流I的下述关系实现对温度的检测：式中，K波尔兹常数；q电子电荷绝对值。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，得到广泛应用。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。电压输出型的灵敏度一般为10mV/K，温度0时输出为0，温度25时输出2.982V。电流输出型的灵敏度一般为1mA/K。二
4、、AD590简介AD590是美国模拟器件公司消费的单片集成两端感温电流源。它的主要特性如下：1、流过器件的电流mA等于器件所处环境的热力学温度开尔文度数，即：式中：Isubr/sub流过器件AD590的电流，单位为mA；T热力学温度，单位为K。2、AD590的测温范围为-55+150。3、AD590的电源电压范围为4V30V。电源电压可在4V6V范围变化，电流变化1mA，相当于温度变化1K。AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因此器件反接也不会被损坏。4、输出电阻为710MW。5、精度高。AD590共有I、J、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
5、0.3。三、AD590的应用电路1、根本应用电路图1a是AD590的封装形式，图1b是AD590用于测量热力学温度的根本应用电路。因为流过AD590的电流与热力学温度成正比，当电阻Rsub1/sub和电位器Rsub2/sub的电阻之和为1kW时，输出电压VsubO/sub随温度的变化为1mV/K。但由于AD590的增益有偏向，电阻也有误差，因此应对电路进展调整。调整的方法为：把AD590放于冰水混合物中，调整电位器R2，使VsubO/sub=273.2mV。或者在室温下25条件下调整电位器,使VsubO/sub=273.2+25=298.2mV。但这样调整只可保证在0或者25附近有较高精度。2
6、、摄氏温度测量电路如图2所示，电位器R2用于调整零点，R4用于调整运放LF355的增益。调整方法如下：在0时调整Rsub2/sub，使输出VsubO/sub=0，然后在100时调整Rsub4/sub使VsubO/sub=100mV。如此反复调整屡次，直至0时，VsubO/sub=0mV，100时VsubO/sub=100mV为止。最后在室温下进展校验。例如，假设室温为25，那么VsubO/sub应为25mV。冰水混合物是0环境，沸水为100环境。要使图2中的输出为200mV/，可通过增大反应电阻图中反应电阻由R3与电位器R4串联而成来实现。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
7、去255.4再乘以9/5，故假设要求输出为1mV/，那么调整反应电阻约为180kW，使得温度为0时，VsubO/sub=17.8mV；温度为100时，VsubO/sub=197.8mV。AD581是高精度集成稳压器，输入电压最大为40V，输出10V。3、温差测量电路及其应用1.电路与原理分析图3是利用两个AD590测量两点温度差的电路。在反应电阻为100kW的情况下，设1#和2#AD590处的温度分别为tsub1/sub和tsub2/sub，那么输出电压为tsub1/subtsub2/sub100mV/。图中电位器Rsub2/sub用于调零。电位器Rsub4/sub用于调整运放LF355的增益
8、。由基尔霍夫电流定律：I+Isub2/sub=Isub1/sub+Isub3/sub+Isub4/sub1由运算放大器的特性知：Isub3/sub=023调节调零电位器Rsub2/sub使：Isub4/sub=04由1、2、4可得：I=Isub1/subIsub2/sub设：Rsub4/sub=90kW那么有：5其中，tsub1/subtsub2/sub为温度差，单位为。由式5知，改变Rsub3/sub+Rsub4/sub的值可以改变VsubO/sub的大小。2.应用举例以某节能型药材仓库温、湿度控制系统为例，假设要求库房温度低于T，相对湿度低于A1B1%RH。那么采取的两种控制形式如下：控制
9、形式一：当库内相对湿度高于A1B1%RH且库外温度低于T时，进展库内外通风。这种方式是利用库内外湿度差进展空气的交换，以到达库内除湿的要求，其优点是高效、节能、节省资金。但这种方式受到严格的控制。首先，库外的相对湿度要低于库内的，它们之间的差要大于A2B2%RH，这样才能有效保证及时地进展库内的除湿。其次，库内库外的温度差要小于T，这是因为，假如在库外温度远高于库内温度时进展通风，热空气进入库区后遇上冷空气就会造成药品、器材外表结露的现象，进而影响药品和器材的质量。反之，假如在库内温度远高于库外温度时进展通风，冷空气进入库内后也会在药品器材外表结露。另外，库外温度不能接近T。这是因为，假如库外
10、温度接近T时进展通风，很可能使密闭的库温升高，进而超过温度上限T。控制形式二：当温度高于T或者湿度高于A1B1%RH但不知足第一种情况时，开启冷冻空调机组进展库内降温除湿。为防止因库内外温差过大通风时药品、器材外表结露的现象，必须严格控制系统温差值的精度。传统的测温差方法是对两点温度分别进展处理调理电路、A/D、运算处理后求差值，此方法所得温差精度低。库内外温差测量可采用图3所示电路，利用温差值直接与设定值相比拟，既能保证较高的精度，又简化了系统的软件设计，进步了系统的可靠性。4、N点最低温度值的测量将不同测温点上的数个AD590相串联，可测出所有测量点上的温度最低值。该方法可应用于测量多点最
11、低温度的场合。5、N点温度平均值的测量把N个AD590并联起来，将电流求和后取平均，那么可求出平均温度。该方法适用于需要多点平均温度但不需要各点详细温度的场合。四、完毕语AD590测量热力学温度、摄氏温度、两点温度差、多点最低温度、多点平均温度的详细电路，广泛应用于不同的温度控制场合。由于AD590精度高、价格低、不需辅助电源、线性好，常用于测温和热电偶的冷端补偿。参考文献：1王福瑞.单片微机测控系统设计大全M.北京:北京航空航天大学出版社,1998,282-283.2王大海.新型温湿度自动控制系统的设计与应用J.电子工程师,2002,283:33-36.3蒋敏兰,胡生清,幸国全.AD590温度传感器的非线性补偿及应用J.传感器技术,2001,2010:54-55.4张志利,蔡伟.基于AD590的温度测控装置研究J.自动化与仪器仪表,2001,2:37-39.5ZhaoYongzhongetc.ZWB-2intelligentmultimeter,IntelligentProcessingSystems,1997.ICIPS97.1997IEEEInternationalConference,1997,2:1470-1472.0