AD590温度传感器的使用
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AD590电流输出型两端温度传感器AD590是AD公司利用PN结构正向电流与温度的关系制成的电流输出型两端温度传感器.(热敏器件)AD590是美国模拟器件公司生产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:mA/K式中:—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4V~30V。
电源电压可在4V~6V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,因而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±0.3℃。
AD590温度感测器是一种已经IC化的温度感测器,它会将温度转换为电流,在8051的各种课本中常看到它,相当常用到。
其规格如下:温度每增加1℃,它会增加1μA输出电流。
第 1 页可量测范围-55℃至150℃。
供应电压范围+4V至30V。
AD590的接脚图及零件符号如下图所示:AD590的输出电流值说明如下:其输出电流是以绝对温度零度(-273℃)为基准,每增加1℃,它会增加1μA输出电流,因此在室温25℃时,其输出电流Io=(273+25)=298μA。
Vo的值为Io乘上10K,以室温25℃而言,输出值为2.98V(10K×298μA)。
量测Vo时,不可分出任何电流,否则量测值会不准。
电路分析AD590的输出电流I=(273+T)μA(T为摄氏温度),因此量测的电压V为(273+T)μA ×10K= (2.73+T/100)V。
为了将电压量测出来又需使输出电流I不分流出来,我们使用电压追随器其输出电压V2等于输入电压V。
由于一般电源供应较多零件之后,电源是带杂讯的,因此我们使用齐纳二极体作为稳压零件,再利用可变电阻分压,其输出电压V1需调整至2.73V。
AD590温度传感器是一种已经IC化的温度感测器,它会将温度转换为电流,在8051的各种课本中经常看到。
其规格如下:1、度每增加,它会增加1μA输出电流2、可测量范围至3、供电电压范围+4V至+30VAD590的管脚图及元件符号如下图所示:AD590的输出电流值说明如下:其输出电流是以绝对温度零度()为基准,每增加,它会增加1μA输出电流,因此在室温时,其输出电流Iout=(273+25)=298μA。
AD590基本应用电路:注意事项:1、Vo的值为Io乘上10K,以室温而言,输出值为10K×298μA=2.98V2、测量Vo时,不可分出任何电流,否则测量值会不准。
AD590实际应用电路:电路分析:1、AD590的输出电流I=(273+T)μA(T为摄氏温度),因此测量的电压V为(273+T)μA×10K=(2.73+T/100)V。
为了将电压测量出来又务须使输出电流I不分流出来,我们使用电压跟随器其输出电压V2等于输入电压V。
2、由于一般电源供应教多器件之后,电源是带杂波的,因此我们使用齐纳二极管作为稳压元件,再利用可变电阻分压,其输出电压V1需调整至2.73V3、接下来我们使用差动放大器其输出Vo为(100K/10K)×(V2-V1)=T/10,如果现在为摄氏,输出电压为2.8V,输出电压接AD转换器,那么AD转换输出的数字量就和摄氏温度成线形比例关系。
AD590的引脚共有3个,查各种资料里,只用了两个引脚(即+ -) 那么第三个引脚是用来做什么的呢?上图是从没有引脚的一端向有引脚一端看过去的图!第三个脚可以不用,是接外壳做屏蔽用的。
测量温度是把整个器件放到需要测温度的地方。
基本使用方法如下:AD590的输出电流值说明如下:其输出电流是以绝对温度零度()为基准,每增加,它会增加1μA输出电流,因此在室温时,其输出电流Iout=(273+25)=298μA。
注意事项:1、Vo的值为Io乘上10K,以室温而言,输出值为10K×298μA=2.98V2、测量Vo时,不可分出任何电流,否则测量值会不准。
AD590电流输出型两端温度传感器AD590是AD公司利用PN结构正向电流与温度的关系制成的电流输出型两端温度传感器.(热敏器件)AD590是美国模拟器件公司生产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:mA/K式中:—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4V~30V。
电源电压可在4V~6V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,因而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±0.3℃。
AD590温度感测器是一种已经IC化的温度感测器,它会将温度转换为电流,在8051的各种课本中常看到它,相当常用到。
冷端补偿热电偶测量温度时要求其冷端(测量端为热端,通过引线与测量电路连接的端称为冷端)的温度保持不变,其热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。
若测量时,冷端的(环境)温度变化,将严重影响测量的准确性。
在冷端采取一定措施补偿由于冷端温度变化造成的测量不准确称为热电偶的冷端补偿。
目前RX4000B具有自动冷端补偿组态功能。
补偿方法:1、保持冷端温度恒定;2、将冷端实时温度通过补偿函数对热电偶进行温度补偿。
计算:0k-273℃ -55—150℃ 220μA*5k=1.1V420μA*5k=2.1V2Vi-Vref=ADC-2.1。
一、引言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V BE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、AD590简介AD590是美国模拟器件公司生产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:mA/K式中:—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4V~30V。
电源电压可在4V~6V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,因而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±0.3℃。
三、AD590的应用电路1、基本应用电路图1(a)是AD590的封装形式,图1(b)是AD590用于测量热力学温度的基本应用电路。
因为流过AD590的电流与热力学温度成正比,当电阻R1和电位器R2的电阻之和为1kW时,输出电压V O随温度的变化为1mV/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V O=273.2mV。
或在室温下(25℃)条件下调整电位器,使V O=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。
AD590中文资料特点:线性电流传感器:1uA/K范围:55°C-+150°C陶瓷传感器探头兼容包终端装置:电压/电流激光微调到±0.5°C校准精度(AD590M)良好的线性:±0.3°C覆盖全量程(AD590M)供电电压范围:+4V-+30V独立传感器低成本产品说明:AD590是一个将输出电流比例转换成绝对温度的二终端集成电路温度变换装置。
为电源电压在+4V和+30V之间设备作为一个高阻抗、恒定电流为1uA/K的装置。
芯片的薄膜电阻器的激光微调装置被用于将设备微调至在298.2K(+25°C)时输出298.2uA。
AD590应该被应用于任意温度感应在+150°C之下,在这个温度下,传统的温度感应装置都可以使用。
一个整体集成电路的固有低成本与支持电路牌子的排除结合了AD590一个有吸引力的选择为许多温度测量情况。
线性化电路、精确度电压放大器、抵抗测量的电路和冷接点报偿不必要在申请AD590。
除温度测量之外,应用包括温度分离组分的报偿或更正,偏心比例与绝对温度,流速测量,流体的平实侦查和测速。
AD590可以在芯片的形式封装,在保护的环境下,它适用于混合电路和快速温度测量。
AD590在遥感应用方面特别好用。
由于它的高阻抗电流输出,设备对长线性的电压下降不敏感。
任何良好的绝缘绞的一双都能很好的从接收CMOS多路复用器或者切换逻辑门输出的电源电压。
产品特点:①AD590是一个要求只有一个直流电源电压(+4V to+30V)的校准的双终端温度传感器。
昂贵的发射器,滤波器,导致线性补偿和线性化电路是应用设备所不必要的。
②国家最先进的晶圆级激光修剪的广泛最终测试确保了AD590的单元的易于更换。
③是电流而不是电压的输出导致了优先接口的排斥反应。
此外,电压需求低(1.5mWs@ 5V@+25°C.)。
这些功能使得AD590易于应用于远程传感器。
AD590 电流输出型两端温度传感器AD590 是AD 公司利用PN 结构正向电流与温度的关系制成的电流输出型两端温度传感器.(热敏器件), AD590 是美国模拟器件公司生产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:mA/K 式中: —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4V~30V.电源电压可在4V~6V 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,因而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±0.3℃. AD590 温度感测器是一种已经IC 化的温度感测器,它会将温度转换为电流,在8051 的各种课本中常看到它,相当常用到. 其规格如下: 温度每增加1℃,它会增加1μA 输出电流. 可量测范围-55℃至150℃. 供应电压范围+4V 至30V.AD590 的接脚图及零件符号如下图所示: AD590 的输出电流值说明如下: 其输出电流是以绝对温度零度(-273℃)为基准,每增加1℃,它会增加1μA 输出电流,因此在室温25℃时,其输出电流Io=(273+25)=298μA. V o 的值为Io 乘上10K,以室温25℃而言,输出值为2.98V(10K×298μA). 量测V o 时,不可分出任何电流,否则量测值会不准.电路分析AD590 的输出电流I=(273+T)μA(T 为摄氏温度),因此量测的电压V 为(273+T)μA ×10K= (2.73+T/100)V.为了将电压量测出来又需使输出电流I 不分流出来,我们使用电压追随器其输出电压V2 等于输入电压V. 由于一般电源供应较多零件之后,电源是带杂讯的,因此我们使用齐纳二极体作为稳压零件,再利用可变电阻分压, 其输出电压V1 需调整至 2.73V. 接下来我们使用差动放大器其输出Vo 为(100K/10K)×(V2-V1)=T/10V.如果现在为摄氏28 度,输出电压为2.8V. ad590 典型应用电路图(a)是AD590 的封装形式, (b)是AD590 用于测量热力学温度的基本应用电路. 因为流过AD590 的电流与热力学温度成正比,当电阻R (a)封装形式(b)基本应用电路AD590 的封装及基本应用电路和电位器R12 的电阻之和为1kΩ时,输出电压VO 随温度的变化为1mV/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: AD590 放于冰水混合物中, 把调整电位器R2, VO=273.2mV. 使或在室温下(25℃)条件下调整电位器,使VO=273.2+25=298.2(mV) .但这样调整可保证在0℃或25℃附近有较高精度.。
AD590温度传感器是一种已经IC化的温度传感器,它会将温度转换为电流。
其规格介绍如下:温度每增加1℃,它会增加1μA输出电流。
可量测范围-55℃至150℃。
供应电压范围+4V至30V。
AD590的接脚图及零件符号如下图所示:图1 AD590引脚图AD590内部电路图极限参数:电源正向电压(V+ to V-) +44V 电源反向电压(V+ to V-) -20击穿电压(外壳to V+ to V-)最大结温175℃非线性度TEMP.RANGE (oC)温度范围封装PKG.NO.AD590IH ±3.0 -55 to 150℃3 Ld Metal Can(TO-52)T3.AAD590JH ±1.5 -55 to 150℃3 Ld Metal Can(TO-52)T3.APARAMETER参数TESTCONDITIONS测试条件AD590IH A D590JH 单位Nominal Output Current - 298.2 298.2 μA注意事项:1.θJA测量元件装在自由空气环境下2.不包括自热效应。
3.最大偏差25℃温度55℃和150℃之间循环。
4.条件+5伏,常数125℃。
5.泄漏电流每10℃。
6.机械应变对封装可能扰乱校准设备。
7.但不能保证测试。
8.-55℃保证测试在25℃和150℃。
AD590的输出电流值说明如下:其输出电流是以绝对温度零度(-273℃)为基准,每增加1℃,它会增加1μA输出电流,因此在室温25℃时,其输出电流Io=(273+25)=298μA。
基本应用电路:图2注意事项:Vo的值为Io乘上10K,以室温25℃而言,输出值为2.98V(10K×298μA)。
量测Vo时,不可分出任何电流,否则量测值会不准。
应用电路:(温度计)图3 AD590温度传感器使用原理电路分析AD590的输出电流I=(273+T)μA(T为摄氏温度),因此量测的电压V为(273+T)μA ×10K= (2.73+T/100)V。
.AD590温度传感器简介AD590是一种集成温度传感器(类似的芯片还有LM35等),其实质是一种半导体集成电路。
它利用晶体管的b-e结压降的不饱和值VRE 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是波耳兹曼常数;q是电子电荷绝对值。
集成温度传感器的线性度好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便,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(温度变化热力学温度1度输出变化10mV),温度0K时输出0,温度25℃时输出2.9815V。
电流输出型的灵敏度一般为1μA/K,25℃时输出298.15μA。
AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端温度传感器。
它主要特性如下:1)流过器件电流的微安数等于器件所处环境温度的热力学温度(开尔文)度数,即式中,IT为流过器件(AD590)的电流,单位为μA;T为温度,单位为K。
2)AD590的测量范围为-55~+150℃。
AD590的电源电压范围为4~30V3)。
电源电压从4~6V变化,电流IT变化1μA,相当温度变化1K。
AD590可以承受44V正向电压和20V的反向电压。
因而器件反接也不会损坏。
'..4)输出电阻为710MΩ。
AD590在出厂前已经校准,精度高。
AD590共有I、5)J、K、L、M五挡。
其中M档精度最高,在-55~+150℃范围内,非线性误差为±0.3℃。
I档误差较大,误差为±10℃,应用时应校正。
由于AD590的精度高、价格低、不需辅助电源、线性度好,因此常用于测量和热电偶的冷端补偿。
'.。
ad590工作原理AD590是一种温度传感器,它是一种双极性温度传感器,可以提供高精度的温度测量。
它的工作原理是基于半导体材料的温度特性,通过测量半导体材料的电压来确定温度的变化。
AD590的工作原理可以简单地分为以下几个步骤:首先,AD590利用半导体材料的特性来实现温度测量。
半导体材料的电阻随温度的变化而变化,这种特性被称为负温度系数。
AD590利用这种特性来将温度转换为电压信号。
其次,AD590将半导体材料的电阻变化转换为电压信号。
当温度发生变化时,半导体材料的电阻会发生变化,从而引起电压信号的变化。
AD590利用这种电压信号来实现温度的测量。
最后,AD590通过电压信号来输出温度的测量结果。
它可以将电压信号转换为数字信号或模拟信号,从而实现对温度的测量和输出。
总的来说,AD590的工作原理是基于半导体材料的温度特性,通过测量半导体材料的电压来确定温度的变化。
它可以提供高精度的温度测量,适用于各种温度测量场合。
除了以上的工作原理,AD590还具有以下特点:1. 高精度,AD590可以提供高精度的温度测量,误差很小,适用于对温度精度要求较高的场合。
2. 宽温度范围,AD590可以适用于宽温度范围的测量,可以满足不同温度范围的测量需求。
3. 稳定性好,AD590具有良好的稳定性,可以长时间稳定地工作,不易受外界环境的影响。
4. 输出信号方便,AD590可以将温度测量结果以数字信号或模拟信号的形式输出,方便接入各种控制系统。
综上所述,AD590是一种基于半导体材料温度特性的温度传感器,通过测量半导体材料的电压来确定温度的变化。
它具有高精度、宽温度范围、稳定性好和输出信号方便等特点,适用于各种温度测量场合。
AD590在工业控制、医疗设备、汽车电子等领域有着广泛的应用前景。
ad590温度传感器工作原理ad590温度传感器工作原理
本电路是通过应用AD590专用集成温度传感器制成的温度计,具有结构简单、使用可靠、精度高的特点,100V的交流电压通过变压器T1、整流桥堆UR和电容器C1后,得到一直流电压,再通过可调稳压器电路mu;A723C为温度传感器AD590提供稳定的工作电压。
AD590温度传感器是一种新型的电流输出型温度传感器,由多个参数相同的三极管和电阻构成。
当传感器两端加有某一特定的直流工作电压时,如果该温度传感器的的温度1摄氏度时,则传感器的输出电流变化1mu;A。
传感器的变化电流通过电阻器R5和可变电阻器RP2,转换为电压信号,输出到数字表头,通过数字表显示出温度的变化。
集成电路IC选用AD590型温度传感器。
本电路其它元器件没有特殊要求,可根据电路图给出参数来选择。
可通过改变电阻器R5和可变电阻器RP2的值,来改变输出的灵敏度。
1。
ad590工作原理
AD590是一种温度传感器,它的工作原理基于PN结的温度特性。
在本文中,
我们将详细介绍AD590的工作原理及其应用。
AD590的工作原理主要基于PN结的温度特性。
PN结是指P型半导体和N型
半导体通过扩散结合而形成的结。
当两种半导体材料结合在一起时,会形成一个电势垒,这个电势垒会对电流的流动产生影响。
当温度升高时,半导体材料的载流子浓度会增加,从而导致电势垒的变化。
AD590利用了这一特性,通过测量PN结的
电压来确定温度的变化。
具体来说,AD590在工作时会将PN结的电压转换成一个电流信号,然后将这
个电流信号转换成一个电压信号。
这个电压信号与温度成正比,因此可以通过测量这个电压信号来确定温度的变化。
AD590的输出电压与温度的关系可以通过以下
公式表示,Vout = 1.22V + 5mV/°C T。
其中,1.22V是PN结的开启电压,5mV/°C是PN结的温度系数,T是温度。
AD590的工作原理非常简单,但它在实际应用中有着广泛的用途。
由于其精准的温度测量能力,AD590常常被用于工业控制系统、温度测量仪器、医疗设备等
领域。
它的高精度和稳定性使得它成为许多应用中不可或缺的组成部分。
总的来说,AD590是一种基于PN结温度特性的温度传感器,它通过测量PN
结的电压来确定温度的变化。
其工作原理简单而有效,广泛应用于各种领域。
希望本文能够对AD590的工作原理有一个清晰的了解,同时也能够为其应用提供一些
参考。
AD590电流输出型两端温度传感器AD590是AD公司利用PN结构正向电流与温度的关系制成的电流输出型两端温度传感器.(热敏器件)AD590是美国模拟器件公司生产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:mA/K式中:—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4V~30V。
电源电压可在4V~6V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,因而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±0.3℃。
AD590温度感测器是一种已经IC化的温度感测器,它会将温度转换为电流,在8051的各种课本中常看到它,相当常用到。
其规格如下:温度每增加1℃,它会增加1μA输出电流。
第 1 页可量测范围-55℃至150℃。
供应电压范围+4V至30V。
AD590的接脚图及零件符号如下图所示:AD590的输出电流值说明如下:其输出电流是以绝对温度零度(-273℃)为基准,每增加1℃,它会增加1μA输出电流,因此在室温25℃时,其输出电流Io=(273+25)=298μA。
Vo的值为Io乘上10K,以室温25℃而言,输出值为2.98V(10K×298μA)。
量测Vo时,不可分出任何电流,否则量测值会不准。
电路分析AD590的输出电流I=(273+T)μA(T为摄氏温度),因此量测的电压V为(273+T)μA ×10K= (2.73+T/100)V。
为了将电压量测出来又需使输出电流I不分流出来,我们使用电压追随器其输出电压V2等于输入电压V。
由于一般电源供应较多零件之后,电源是带杂讯的,因此我们使用齐纳二极体作为稳压零件,再利用可变电阻分压,其输出电压V1需调整至2.73V。
590AD 温度传感器摘要本文介绍了基于430MSP 单片机和590AD 温度传感器的一种温度采集系统,是利用169F 430MSP 单片机编程将传感器产生的模拟信号转变为数字信号,并在液晶显示器上显示出实时温度。
该系统中温度测量范围为C 10 -到C 50 。
测量精度达到小数点后一位。
在软件编程上,采用了C 语言进行编程,使用了显示模块程序、数据存取程序、A/D 转换程序等。
通过实验证明,本系统的测试结果与实际环境温度一致,对检测的温度进行实时显示。
关键词: 590AD 模拟温度传感器 D A 转换一、系统设计与实现1.基础部分1.1.系统硬件设计590AD 是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。
它的主要特性是流过器件的电流(A μ)等于器件所处环境的热力学温度(开尔文)度数,即:K /1TI r A =μ 式中:r I —流过器件(AD590)的电流,单位为μA ;因为流过AD590的电流与热力学温度成正比,当电位器阻值1R 一定时,电压1V 随温度改变线性变化。
经运算放大器(跟随器)匹配放大,模拟电压进入单片机模拟信号采集端口。
经单片机模数转换模块处理,转换为数字信号。
将实时温度显示在液晶显示器上。
接口连接电路如图一所示,由于AD590的电流与热力学温度数值相等,则电压1V 与实时温度成正比,所以单片机采集的模拟电压与实时温度成正比。
经过单片机程序运算可以得出实时温度。
1.2.软件程序设计系统程序主要实现对采集来的模拟信号进行模数转换,并对数字信号进行液晶显示,所以程序有采集模拟信号、D A 转换和液晶显示三部分,程序设计流程图如下,1.3.数据分析计算590AD 产生的电流与绝对温度成正比,则单片机采集的电压值与温度成正比,169F 430MSP 单片机中的12ADC 模块转换结果的计算公式如下:-+---⨯=R R R IN ADC V V V V N 4095 其中,IN V 等于输入模拟电压,+R V 为参考电压的正电压,-R V 为参考电压的负电压(一般取0 V )。
目录第一章绪论 (1)1.1课题背景及意义 (1)1.2课题应用前景 (1)第二章总体设计方案 (2)2.1 总体设计框图 (2)2.2元器件选择 (2)2.21温度传感器AD590 (3)2.22模数转换器ADC0808 (5)2.23单片机芯片AT89C51 (10)2.24显示器件LED (14)第三章结构和基本原理 (15)3.1 AD590传感器检测电路单元 (15)3.2 A/D转换电路单元 (16)3.3键盘控制单元 (16)3.4LED显示电路单元 (17)第四章软件设计分析 (16)4.1 系统总流程图 (17)4.2A/D转换的启动及转换结果获取 (20)4.3 程序实现分析 (21)4.4实验源程序 (22)4.5图形仿真 (28)第五章结语 (31)参考文献 (32)第四章软件设计分析第一章绪论1.1课题背景及意义一些传感器市场比如压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器.称重传感器已表现出成熟市场的特征。
流量传感器、压力传感器、温度传感器.称重传感器的市场规模最大,分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%。
传感器市场的主要增长来自于无线传感器、MEMS传感器、生物传感器等新兴传感器。
其中,无线传感器在2007-2010年复合年增长率预计会超过25%。
与传统的温度计相比,由于采用了改进型智能温度传感器AD590作为检测元件,本数字温度计减少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的特点。
AD590温度计还可以在过限报警、远距离多点测温控制等方面进行应用开发,具有很好的发展前景。
AD590是一种可组网的高精度数字式温度传感器,由于其具有单总线的独特优点,可以使用户轻松地组建起传感器网络,并可使多点温度测量电路变得简单、可靠在该论文中,我们通过对单片机和温度传感器的设计,从中学到了许多有用的东西,其中我们明白了如何去设计一个产品,首先要有性价比、良好的适应性,其次要知道设计的关键,最后也懂得了设计与实际的联系1.2课题的应用前景温度传感器的应用范围很广,它不仅广泛应用于日常生活中,而且也大量应用于自动化和过程检测控制系统。
AD590温度传感器的使用AD590温度传感器是一种已经IC化的温度感测器,它会将温度转换为电流,在8051的各种课本中经常看到。
其规格如下:1、度每增加1℃,它会增加1μA输出电流2、可测量范围-55℃至150℃3、供电电压范围+4V至+30VAD590的管脚图及元件符号如下图所示:AD590的输出电流值说明如下:其输出电流是以绝对温度零度(-273℃)为基准,每增加1℃,它会增加1μA输出电流,因此在室温25℃时,其输出电流Iout=(273+25)=298μA。
AD590基本应用电路:注意事项:1、Vo的值为Io乘上10K,以室温25℃而言,输出值为10K×298μA=2.98V2、测量Vo时,不可分出任何电流,否则测量值会不准。
AD590实际应用电路:电路分析:1、AD590的输出电流I=(273+T)μA(T为摄氏温度),因此测量的电压V为(273+T)μA×10K=(2.73+T/100)V。
为了将电压测量出来又务须使输出电流I不分流出来,我们使用电压跟随器其输出电压V2等于输入电压V。
2、由于一般电源供应教多器件之后,电源是带杂波的,因此我们使用齐纳二极管作为稳压元件,再利用可变电阻分压,其输出电压V1需调整至2.73V3、接下来我们使用差动放大器其输出Vo为(100K/10K)×(V2-V1)=T/10,如果现在为摄氏28℃,输出电压为2.8V,输出电压接AD转换器,那么AD转换输出的数字量就和摄氏温度成线形比例关系。
集成温度传感器AD590及其应用刘振全摘要: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、多点平均温度的具体电路,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;中图分类号:TP368 TP212.11文献标识码:A 文章编号::1006-883X(2003)03-0035-03一、引言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V BE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1μA/K。
二、AD590简介AD590是美国模拟器件公司生产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(μA)等于器件所处环境的热力学温度(开尔文)度数,即:μA/K式中:—流过器件(AD590)的电流,单位为μA;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4V~30V。
电源电压可在4V~6V范围变化,电流变化1μA,相当于温度变化1K。
AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压,因而器件反接也不会被损坏。
4、输出电阻为710MΩ。
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±0.3℃。
三、AD590的应用电路1、基本应用电路图1(a)是AD590的封装形式,图1(b)是AD590用于测量热力学温度的基本应用电路。
因为流过AD590的电流与热力学温度成正比,当电阻R1和电位器R2的电阻之和为1kΩ时,输出电压V O随温度的变化为1mV/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V O=273.2mV。
或在室温下(25℃)条件下调整电位器,使V O=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。
2、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R2,使输出V O=0,然后在100℃时调整R4使V O=100mV。
如此反复调整多次,直至0℃时,V O=0mV,100℃时V O=100mV为止。
最后在室温下进行校验。
例如,若室温为25℃,那么V O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/℃,可通过增大反馈电阻(图中反馈电阻由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180kΩ,使得温度为0℃时,V O=17.8mV;温度为100℃时,V O=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<![endif]> 图3是利用两个AD590测量两点温度差的电路。
在反馈电阻为100kΩ的情况下,设1#和2#AD590处的温度分别为(℃)和(℃),则输出电压为。
图中电位器R2用于调零。
电位器R4用于调整运放LF355的增益。
由基尔霍夫电流定律:(1)由运算放大器的特性知:(2)(3)调节调零电位器R2使:(4)由(1)、(2)、(4)可得:设:R4=90k则有:==(5)其中,为温度差,单位为℃。
由式(5)知,改变的值可以改变V O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,若要求库房温度低于T℃,相对湿度低于A1B1%RH。
则采取的两种控制模式如下:控制模式一:当库内相对湿度高于A1B1%RH且库外温度低于T℃时,进行库内外通风。
这种方式是利用库内外湿度差进行空气的交换,以达到库内除湿的要求,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行库内的除湿。
其次,库内库外的温度差要小于△T℃,这是因为,如果在库外温度远高于库内温度时进行通风,热空气进入库区后遇上冷空气就会造成药品、器材表面结露的现象,进而影响药品和器材的质量。
反之,如果在库内温度远高于库外温度时进行通风,冷空气进入库内后也会在药品器材表面结露。
另外,库外温度不能接近T℃。
这是因为,如果库外温度接近T℃时进行通风,很可能使密闭的库温升高,从而超过温度上限T℃。
控制模式二:当温度高于T℃或湿度高于A1B1%RH但不满足第一种情况时,开启冷冻空调机组进行库内降温除湿。
为避免因库内外温差过大通风时药品、器材表面结露的现象,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行处理(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较,既能保证较高的精度,又简化了系统的软件设计,提高了系统的可靠性。
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,则可求出平均温度。
该方法适用于需要多点平均温度但不需要各点具体温度的场合。
四、结束语AD590测量热力学温度、摄氏温度、两点温度差、多点最低温度、多点平均温度的具体电路,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。
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实际上,中国也开发出了同类型的产品SG590。
这种器件在被测温度一定时,相当于一个恒流源。
该器件具有良好的线性和互换性,测量精度高,并具有消除电源波动的特性。
即使电源在5~15V之间变化,其电流只是在1μA以下作微小变化。
1 AD590的功能及特性AD590是电流型温度传感器,通过对电流的测量可得到所需要的温度值。
根据特性分挡,AD590的后缀以I,J,K,L,M表示。
AD590L,AD590M一般用于精密温度测量电路,其电路外形如图1所示,它采用金属壳3脚封装,其中1脚为电源正端V+;2脚为电流输出端I0;3脚为管壳,一般不用。
集成温度传感器的电路符号如图2所示。
AD590的主特性参数如下:工作电压:4~30V;工作温度:-55~+150℃;保存温度:-65~+175℃;正向电压:+44V;反向电压:-20V;焊接温度(10秒):300℃;灵敏度:1μA/K。
2 AD590的工作原理在被测温度一定时,AD590相当于一个恒流源,把它和5~30V的直流电源相连,并在输出端串接一个1kΩ的恒值电阻,那么,此电阻上流过的电流将和被测温度成正比,此时电阻两端将会有1mV/K的电压信号。
其基本电路如图3所示。
图3是利用ΔUBE特性的集成PN结传感器的感温部分核心电路。
其中T1、T2起恒流作用,可用于使左右两支路的集电极电流I1和I2相等;T3、T4是感温用的晶体管,两个管的材质和工艺完全相同,但T3实质上是由n个晶体管并联而成,因而其结面积是T4的n倍。
T3和T4的发射结电压UBE3和UBE4经反极性串联后加在电阻R上,所以R上端电压为ΔUBE。
因此,电流I1为:I 1=ΔUBE/R=(KT/q)(lnn)/R对于AD590,n=8,这样,电路的总电流将与热力学温度T成正比,将此电流引至负载电阻RL上便可得到与T成正比的输出电压。