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1、温度传感器的设计制作第1页，本讲稿共16页实验简介实验原理实验目的仪器及调整实验数据实验内容第2页，本讲稿共16页设计性实验设计性实验数字温度计的设计与制作数字温度计的设计与制作第3页，本讲稿共16页一一:目的要求目的要求 集成电路温度传感器的特性测量及应用集成电路温度传感器的特性测量及应用1.测量测量AD590输出电流和温度的关系，计算传感器灵敏度及输出电流和温度的关系，计算传感器灵敏度及时传感器输出电流值。时传感器输出电流值。2.用用AD590传感器传感器,电阻箱电阻箱,数字电压表和直流电源等设数字电压表和直流电源等设计并安装数字式摄氏温度计。计并安装数字式摄氏温度计。3.测量集成温度传感
2、器测量集成温度传感器AD590在某恒定温度时的伏安特性曲在某恒定温度时的伏安特性曲线，求出线，求出AD590线性使用范围的最小电压线性使用范围的最小电压U。第4页，本讲稿共16页AD590特性特性 AD590温度传感器工作电压温度传感器工作电压 范围宽范围宽(4V30V),使用温度范围大使用温度范围大(-55150),其其灵敏度为灵敏度为1A/K,电流输出线性极好电流输出线性极好(在使用温在使用温度范围内非线性误差可小于度范围内非线性误差可小于0.5).另外另外,还具有适应电源波动的特性还具有适应电源波动的特性,即电源即电源电压可以从电压可以从4V15V,输出电流的变化小于输出电流的变化小于1
3、A,所以它广泛用于高精度温度计和温度计所以它广泛用于高精度温度计和温度计量等方面量等方面.二：二：原理原理第5页，本讲稿共16页AD590实物图实物图AD590俯视图俯视图+-CAN第6页，本讲稿共16页特点：输出电流只随温度变化特点：输出电流只随温度变化,准确度更高准确度更高一、测量AD590输出电流和温度的关系单位：A图图1 定标电路定标电路二：二：原理原理第7页，本讲稿共16页二、数字温度计的设计与制作二、数字温度计的设计与制作图图2 数字温度计设计电路数字温度计设计电路二：二：原理原理第8页，本讲稿共16页三:仪器装置AD590、恒温控制温度传感器、稳压源、数字万用表、加热器、冰水混、
4、恒温控制温度传感器、稳压源、数字万用表、加热器、冰水混合物、变阻器、电阻、导线合物、变阻器、电阻、导线 第9页，本讲稿共16页 四、四、实验内容实验内容1 测量测量AD590输出电流和温度的关系，计算输出电流和温度的关系，计算传感器灵敏度及时传感器输出电流值。传感器灵敏度及时传感器输出电流值。按图按图1接线（接线（AD590的正负极不能接错），取样电阻的正负极不能接错），取样电阻R的阻值为的阻值为1000。把实验数据用最。把实验数据用最小二乘法进行拟合，求斜率小二乘法进行拟合，求斜率B截距截距A和相关系数和相关系数。实验时应注意。实验时应注意AD590温度传感器为二温度传感器为二端铜线引出，为
5、防止极间短路，两铜线不可直接放在水中，应用一端封闭的薄玻璃管套端铜线引出，为防止极间短路，两铜线不可直接放在水中，应用一端封闭的薄玻璃管套保护，其中注入少量变压油，使之有良好热传递。（实验中如何保证保护，其中注入少量变压油，使之有良好热传递。（实验中如何保证AD590集成温度传集成温度传感器与水银温度计处在同一温度位置）感器与水银温度计处在同一温度位置）第10页，本讲稿共16页v2 制作量程为0500C范围的数字温度计。四：实验内容 把AD590、三只电阻箱、直流稳压电源及数字电压表按图2接好。将AD590放入冰点槽中，R2和R3各取1000，调节R4使数字电压表示值为零。然后把AD590放入
6、其他温度如室温的水中，用标准水银温度计进行读数对比，求出百分差。（冰点槽中冰水混合物为湿冰霜状态才能真正达到00C温度）第11页，本讲稿共16页v3 测量集成温度传感器测量集成温度传感器AD590在某恒定在某恒定温度时的伏安特性曲线。温度时的伏安特性曲线。四：实验内容 令图令图2中电源电压发生变化，如从中电源电压发生变化，如从8V变为变为10V，观测一下，观测一下，AD590传感器输出电流有无变化？分析其原因。传感器输出电流有无变化？分析其原因。第12页，本讲稿共16页五、实验数据v1 测量AD590传感器输出电流I和温度之间的关系。求I-关系的经验公式。表表1 AD5901 AD590传感器温度特性测量传感器温度特性测量/0CU/VI/A第13页，本讲稿共16页表1 数据用计算器最小二乘法拟合得：斜率 B=；截距 A=A；相关系数 =所以，I-关系为：五：实验数据第14页，本讲稿共16页五：实验数据v2.制作滠氏温度计表2 AD590传感器伏安特性测量=3.0oC，R=10000U/VUR/VI/A第15页，本讲稿共16页第16页，本讲稿共16页