中国民航大学：《大学物理实验》课程教学资源（PPT课件讲稿）温度传感器特性测量及应用

温度传感器特性测量及应用 Analog Devices'AD590. in new SOIC package

温度传感器特性测量及应用

实验介貂 温度是科学研究中一个重要的基本物理量 在物理学、化学、热力学、飞行力学、流体力学 等科学的研究中，都离不开对温度的测量和控制 许多工业产品的质量和产量都与温度有直接关系。 随着科学技术的发展，各种新型的集成电路温度 传感器测温器件不断涌现，并大批量生产和扩大 应用

温度是科学研究中一个重要的基本物理量， 在物理学、化学、热力学、飞行力学、流体力学 等科学的研究中，都离不开对温度的测量和控制， 许多工业产品的质量和产量都与温度有直接关系。 随着科学技术的发展，各种新型的集成电路温度 传感器测温器件不断涌现，并大批量生产和扩大 应用。 实验介绍

集成温度传器将温敏晶体管与相应的辅助电路集 成在同一芯片上，它能直接给出正比于绝对温度 的理想线性输出，一般用于-50℃-+120℃之 间温度测量。 ● 集成温度传感器有电压型和电流型二种，电流输 出型集成温度传感器，在一定温度下，它相当于 一个恒流源

⚫ 集成温度传器将温敏晶体管与相应的辅助电路集 成在同一芯片上，它能直接给出正比于绝对温度 的理想线性输出，一般用于－50℃－＋120℃之 间温度测量。 ⚫ 集成温度传感器有电压型和电流型二种，电流输 出型集成温度传感器，在一定温度下，它相当于 一个恒流源

集成温度传器具有以下几个优点： (1)温度变化引起输出量的变化呈现良好的线性 关系； (2)不像热电偶那样需要参考点： (3)不易受接触电阻、引线电阻、电压噪声的干 扰，抗干扰能力强： (4)互换性好，使用简单方便

集成温度传器具有以下几个优点： （1）温度变化引起输出量的变化呈现良好的线性 关系； （2）不像热电偶那样需要参考点； （3）不易受接触电阻、引线电阻、电压噪声的干 扰，抗干扰能力强； （4）互换性好，使用简单方便

因此，这类传感器已在科学研究、工业和家用电 器等方面被广泛使用于温度的精确测量和控制。本 实验测量AD590电流型集成电路温度传感器的输 出电流与温度的关系及其伏安特性，并采用非平衡 电桥法，组装一台0~50°℃数字式摄氏温度计

因此，这类传感器已在科学研究、工业和家用电 器等方面被广泛使用于温度的精确测量和控制。本 实验测量AD590电流型集成电路温度传感器的输 出电流与温度的关系及其伏安特性，并采用非平衡 电桥法，组装一台0～50oC数字式摄氏温度计

预习要点 ·集成温度传感器有电压型和电流型二种； AD590电流输出型集成温度传感器的输出特性及 其灵敏度： ●AD590电流型集成温度传感器的工作电压可在 4.5V~20V范围内： AD590电流型集成温度传感器如何实现电流1μA 到电压1mV的转换

预习要点 ⚫ 集成温度传感器有电压型和电流型二种； ⚫ AD590电流输出型集成温度传感器的输出特性及 其灵敏度； ⚫ AD590电流型集成温度传感器的工作电压可在 4.5V～20V范围内； ⚫ AD590电流型集成温度传感器如何实现电流1μA 到电压1mV的转换

实验目的和学习要求 ●学习和掌握AD590电流型集成电路温度传感器 的特性： ●测量集成温度传感器AD590在某恒定温度时的 伏安特性曲线； ●测量AD590输出电流和温度的关系； 用AD590传感器设计并组装数字式摄氏温度计

一、实验目的和学习要求 ⚫ 学习和掌握AD590电流型集成电路温度传感器 的特性； ⚫ 测量集成温度传感器AD590在某恒定温度时的 伏安特性曲线； ⚫ 测量AD590输出电流和温度的关系； ⚫ 用AD590传感器设计并组装数字式摄氏温度计

二、实验原理 ● 集成温度传感器实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UBE与热 力学温度T和通过发射极电流的下述关系实现对 温度的检测： AU BE= q 1c2 K一波尔滋蔓常数；T一绝对温度；y一V1、 V2发射极面积比；q一电子电荷量值。 △UBE正比于绝对温度T,只要保证Ic1Ic2恒定 就可以使△UBE与T为单值函数

二、实验原理 ⚫ 集成温度传感器实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UBE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： K — 波尔滋蔓常数； T — 绝对温度；γ— V1、 V2发射极面积比； q— 电子电荷量值。 △UBE正比于绝对温度T，只要保证IC1/IC2 恒定， 就可以使△UBE与T为单值函数。  2 0 1 ln C C BE I I q K T U = =

1.AD590电流型集成温度传感器特 性 ● 该器件的两端当加有某一直流工作电压时（一 般工作电压可在4.5V~20V范围内)，它的输 出电流与温度满足如下关系： I=Bt+A I为其输出电流，单位μA;t为摄氏温度；A为 摄氏零度时的电流值，该值恰好与冰点的热力 学温度273K相对应。B为传感器的灵敏度（一 般AD590的B=1μA/°C)

1.AD590电流型集成温度传感器特 性 ⚫ 该器件的两端当加有某一直流工作电压时（一 般工作电压可在4.5V～20V范围内），它的输 出电流与温度满足如下关系： I=Bt+A I为其输出电流，单位μA；t为摄氏温度；A为 摄氏零度时的电流值，该值恰好与冰点的热力 学温度273K相对应。 B为传感器的灵敏度（一 般AD590的B=1μA/oC）

● 国际实用温标也称绝对温标，用符号T表示 单位是K(开尔文)。 ● 开氏温度值和摄氏温度的分度值相同，即 温度间隔1K等于1℃。 0 绝对温度T与摄氏温度的关系是： T=273.16+t≈273+t（K),显然，绝 对零点即为摄氏零下273.16℃(t≈-273 +TC)

⚫ 国际实用温标也称绝对温标，用符号T表示， 单位是K(开尔文)。 ⚫ 开氏温度值和摄氏温度的分度值相同，即 温度间隔1K等于1℃。 ⚫ 绝对温度T与摄氏温度t的关系是： T=273.16+t≈273＋ｔ（K），显然，绝 对零点即为摄氏零下273.16℃(ｔ≈－273 ＋T ℃)