AD590数字温度计原理图

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。

AD590产品说明：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。

第五章 设计性实验
实验一 AD590数字温度计的设计与定标
【实验目的】
1、了解常用的集成温度传感器的基本原理和温度特性的测量方法。

2、掌握数字温度计的设计和调试技巧。

【实验仪器】
热学综合实验平台、加热井、AD590传感器、AD590数字温度计设计实验模板。

【实验原理】
1．电流型集成温度传感器
AD590是一种电流型集成电路温度传感器。

其输出电流大小与温度成正比。

它的线性度极好，AD590温度传感器的温度适用范围为-55～150℃，灵敏度为1μA/K 。

它具有高准确
图1-1
度、动态电阻大、响应速度快、线性好、使用方便等特点。

AD590是一个二端器件，电路符号如图1-1所示。

AD590等效于一个高阻抗的恒流源，其输出阻抗>10MΩ，能大大减小因电源电压变动而产生的测温误差。

AD590的工作电压为+4～+30V ，测温范围是-55～150℃。

对应于热力学温度T ，每变化1K ，输出电流变化1μA 。

其输出电流I 0(μA)与热力学温度T （K ）严格成正比。

其电流灵敏度表达式为： ln8eR 3k T I （1-1） 式（1-1）中k 、e 分别为波尔兹曼常数和电子电量，R 是内部集成化电阻。

将k/e=0.0862mV/K,R=538Ω代入（1）中得到：
I =1.000uA/K T （1-2）。

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。

AD590温度传感器和热电阻测温电路AD590温度传感器1、AD590简介是美国模拟器件公司推出的一种用集成工艺制造的双端00型温度传感器，它在-55C—150C范围内能按1μA/K(开氏温度)的恒定比率输出一个与温度成正比的电流，通过对此电流的测量就可得到所需的温度值。

其主要特点:(1)集成化，体积小。

AD590把一次传感器和二次处理电路集成在一个芯片上，仅需要一个+4V—+30V直流电源，省去了昂贵的变送器、滤波器及导线补偿和线性化电路，因此体积小，价格便宜，适用于许多测温场合。

(2)精度高，线性度好。

实践证明其检测精度可达 ?1?，?0.5? ?0.3?，在很大负载范围内(0-20KΩ)具有良好的线性。

(3)直接输出电流信号。

AD590不需要加任何变送器，就可直接把温度信号变为与绝对温度成比例变化的模拟电流信号送往微机接囗，使用方法简单，由于它是电流输出，抗干扰能力强，故可适用于长距离传输实现过程检测与控制。

(4)它的供电电压对输出电流的影响极微，在+4V—+30V内信息任选一定值就可以。

2、AD590外形及管脚属封装的AD590底视图如下图所示:AD590温度每上升1开氏温度就增加1μA电流，因此当温度为0? 时，(等于273.4 0K )其输出电流为273.4μA ，输出电压就是273.2μA×10 KΩ=2.732V,将其送到A/D转换器就可以将温度值读入CPU。

主要特点及外形1.一致性非常好，即当温度为298.2K(+25?)时，AD590均输出稳衡电流298.2μA，随温度升高或降低以1μA/1.0K增减其输出电流。

2.由于是电流输出而不是电压输出，因此，具有优良的干扰抑制比，只需很小的功率(1.5Mw)，这使AD590在遥测、遥感方面得到应用。

3.对电压漂移和波纹不敏感。

4.AD590电气上是耐用的,他可以承受正向+44V,反向+20V的电压而不损坏.5.AD590有金属封装和塑料封装两类,前者最佳使用温度-55?,+150C,后者最佳使用温度0?,+70?。

简易数字温度计的设计与制作1.功能介绍：本文采用AT89C51单片机和温度传感器AD590从硬件和软件两方面介绍了一款简易数字温度计的设计过程，并对硬件原理图和程序流程图作了简洁的描述。

2.系统功能原理及硬件组成：该数字温度计利用AD590集成温度传感器及其接口电路完成温度的测量并转换成模拟电压信号，经由模数转换器ADC0804转换成单片机能够处理的数字信号，然后送到单片机AT89C51中进行处理变换，最后将温度值显示在D4、D3、D2、D1共４位七段码LED显示器上。

系统以AT89C51单片机为控制核心，加上AD590测温电路、ADC模数转换电路、4位温度数据显示电路以及外围电源、时钟电路等组成。

系统组成框图如图1所示。

图1 系统组成框图2.1 AT89C51单片机Atmel公司的生产的AT89C51单片机是一种低功耗/低电压、高性能的8位单片机，内部除CPU外，还包括128字节RAM，4个8位并行I/O口，5个中断优先级，2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器，片内集成4K字节可改变程序Flash存储器，具有低功耗，速度快，程序擦写方便等优点，完全满足本系统设计需要。

单片机P0口作为ADC0804转换数据的输入端，P2.0接ADC0804的INTR端检测数据转换是否结束。

P1.0～P1.3的输出信号接到译码器7447上作为数码管的显示，P1.4～P1.7则作为４个数码管的位选信号控制。

P3口有特殊的功能，P3. 6用于控制ADC0804的启动，P3.7用于控制读取ADC0804的转换结果。

2.2 AD590温度传感器AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。

AD590测温范围为－55℃～＋150℃，满足人们日常生产和生活中的温度范围。

AD590电源电压可在4V～6V范围变化，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。

AD590产生的电流与绝对温度成正比，它有非常好的线性输出性能，温度每增加1℃，其电流增加1μA。

AD5901 AD590简介1．1 特性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 ) 测温范围- 55℃~+l50℃；( 2 ) 线性电流输出l μA ／ K ；( 3 ) 线性度好，满刻度范围为±0 .3℃；( 4 ) 电源电压范围4 ~ 30 V ，当电源电压在5 ~10V 之间，电压稳定度为l ％时，所产生的误差只有±0.01℃；( 5 ) 电阻采用激光修刻工艺，使在+ 25℃ ( 298.2K) 时，器件输出298.2μA ：( 6 ) 功率损耗低。

1.2 AD590的工作原理AD590通过利用硅晶体管的基本性能来实现与温度成正比这一特性，二极管的基本方程为：I = I s ( e KT qV bc /-1 ) ≈I s ．e KT qV / ( 1 )式中，I ——通过二极管的电流I s ——二极管的反向饱和电流V bc ——二极管两端电压 (伏)q ——电子电荷量，等于 1.602⨯1019- (库)K ——常数，等于 1.38 ⨯1023- (焦耳／K )T ——绝对温度 ( K )由式 (1 ) 可知，I ／I s = e KT qV bc / ， 所以V bc = KT ／q ·l n I / I s = KT ／q ·l n J ( 2 )由式 ( 2 ) 可知V bc 与绝对温度成正比，AD590就是根据式(2 )工作的。

A D590的简化电路如图1所示由式 ( 3 ) 可知，V T 与T 成正比，V T 是T2管射极电阻R 上的压降，由于V T 与成正比所以通过R 上的电流I 2C 必与绝对温度T 成正比，因I T = 2 I 2C ，集成电路中的总电流I T 必与T 成正比。

设R= 358Ω，I T = 2⨯(179×106-／R )·T 所以I T / T =l μA ／K ( 4 )这就是 A D5 9 0当温度改变 l 度 ( 绝对温度)获得 l A 电流输出的，这就是把温度转成电流的道理。

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。

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。

集成温度传感器AD590 的工作原理邬孝军 2008301510069 摘要:介绍AD590型温度传感器的内部电路结构,阐述其工作原理。

关键词:电流型比例线性关系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，直接输出与热力学温度成比例的电流信号,在输出端串联一个电阻则转换为电压信号。

除此之外,AD590 还具有测温不需要参考点、抗干扰能力强、互换性好等优点。

AD590的内部电路图如图1 所示,简化电路如图2 所示。

该传感器由多个晶体管和电阻组成,其中晶体管制作在一个半导体单面基片上,因此它们的特性、损耗和发射极面积能够相互匹配。

整体分析图2 ,该电路可看作由两个镜象电流源构成。

其中,晶体管Q1 和Q2 组成上镜象电流源,Q3 和Q4 组成下镜象电流源。

如果设上镜象电路的输出是Q3 的输入,则Q4 的输入是上镜象电路的输出。

设各晶体管为理想晶体管(即它们的电流放大系数β趋于无穷大) ,则知I0 = IC3 + IC4 (1)由于镜角电流源Q1 和Q2 的作用, IC3 = IC4 , Ie3 = Ie4 = IC3 。

因此I0 = 2 IC3 = 2 Ie3 (2)PN 结理想伏安特性表达式为I = IS ( eV/ VT - 1) = IS ( eqV/ KT - 1) (3)对晶体而言,上式中I 即为发射极电源Ie ; IS 为集电极—发射极反向饱和电流; V 为基极与发射极之间的电压Vbe ;VT 为温度的电压当量(即KT P q) , q 为电子电荷, K 为玻尔兹曼常数, T 为热力学温度。

当温度在- 55 ℃～155 ℃之间时,VT 近似在0104V～0. 05V 之间。

这一般的硅管,Vbe约为十分之几伏,故eVbe/ VT m 1。

因此, (3) 式可改写为Ie≈IS eVbe/ VT ,即Vbe≈VT1 n ( Ie / IS ) (4)所以,Vbe3≈VT1 n ( Ie3 / IS3 ) ,Vbe4≈VT1 n ( Ie4 / IS4 ) 。

第23卷第2期大学物理实验Vol.23No.22010年4月P H YSICAL EXPERIM EN T OF COLL EGEApr.2010收稿日期:2009211223文章编号:100722934(2010)022*******AD590设计数字温度计的原理分析与改进谌正艮,赵青生,廖艳林(安徽大学,安徽合肥230039)摘要:利用AD590特性设计数字温度计,分析实验的原理,并提出改进的措施,以达到更高的实验精度,而且不需要添加任何仪器。

关键词:AD590;原理分析;改进中图分类号:T H 73文献标识码:A1实验方法与原理数字温度计的设计方法有多种,它们都是利用某种材料的一种特性随温度变化关系来设计数字温度计,像利用热敏电阻的电阻随温度变化,通过非平衡电桥来设计数字温度计;利用半导体的PN 结正向压降随温度变化来设计数字温度计等。

现在多数采用AD590的输出电流与温度之间的线性关系来设计数字温度计,它不仅设计简单,而且精度高,是现在大学物理实验中设计数字温度计的常用方法。

图1AD590输出电流与温度之间关系图图2利用AD590特性设计数字温度计AD590设计数字温度计的实验电路图如图1、图2,图1主要是研究AD590的输出电流与温度之间关系,通过图1电路测量不同温度下AD590输出电流,发现AD590的输出电流不仅与温度呈线性关系,而且斜率正好是1.0μA/℃。

图2是利用AD590这种特性设计的数字温度计,电路其实就是一个惠斯通电桥电路,电阻R 1=R 2=1000.0Ω。

实验中AD590是插在一个小试管中,试管里盛有甲基硅油,这个小试管放在一个能加热的水槽中(因为AD590不能直接放进水中,甲基硅油也是热的良导体且不易挥发)。

首先把插有AD590的小试管放进冰水混合物里,等到AD590降到零度,调节图2的电阻R 3使数字毫伏表上示数为零(定标过程)。

现在你把AD590放在任何环境下,环境的温度是多少,数字毫伏表的读数就是多少,这样数字毫伏表就被改装成数字温度计了。

基于AD590的温度控制电路本电路设计框图如图1所示，主要包括四大部分：温度信号检测及放大部分、数字控制部分、A/D 转换器和数字显示部分。

温度经温度传感器及放大电路变换成与温度成线性关系的电压信号，然后经数字控制电路送到A/D 转换器，通过数字显示器显示出测量的温度。

1 温度检测与控制器电路框图1、温度检测与放大电路设计要求对一个非电量（如温度、力矩、重量等）进行自动测量和控制，首先需将这一非电量转换成电量。

完成这一过程的装置称为传感器。

温度传感器的种类较多，常用的有：（1）热电偶 —用两种不同材料的导体组成一个闭合回路。

如果两端结点的温度不同，则在两者之间产生一电动势E ，而在回路中有一定大小的电流。

这个电动势或电流与两种导体的性质和结点温度有关。

利用这种热电效应组成的温度传感器，称为热电偶。

热电偶具有测量范围大等优点，但灵敏度较低。

（2）半导体热敏电阻 —由于非线性而影响其精度，不适宜在精度较高的温度控制系统中作传感器。

（3）铂电阻温度传感器 —测量范围大，精度较高，但成本高，适合在较大系统中使用。

（4）集成温度电流传感器 —如美国Analog Devices 公司生产的AD590，它的测温范围为-50o C~+150 o C ，满刻度范围误差为±0.3 o C ，工作电压范围4~30V ，电流温度灵敏度为1μA/K ，线性度良好，性能稳定，抗干扰能力强，其管脚排例如图2（a ）。

（a ） AD590外形图 （b ）AD590组成的温度检测电路图2AD590不能直接置于水中，需加防水但不隔热装置。

由AD590组成的测温电路如图2（b ）所示。

因为OP07运算放大器的反相输入端电位V N =0V ，故由基准源MC1403提供的电流I 0为：115.211RP R V R P R refV0I +=+= 调节R 1P 即可改变I 0的大小。

因为AD590输出电流的温度灵敏度为1μA/K ,，而绝对温度与摄氏温度的关系为K ＝°C ＋273.15。

AD590高精度四位数数字温度计1．温度传感器AD590基本知识AD590产生的电流与绝对温度成正比，它可接收的工作电压为4V－30V，检测的温度范围为－55℃－＋150℃，它有非常好的线性输出性能，温度每增加1℃，其电流增加1 uA。

AD590温度与电流的关系如下表所示AD590引脚图2．实验任务利用AD590温度传感器完成温度的测量，把转换的温度值的模拟量送入ADC0809的其中一个通道进行A/D转换，将转换的结果进行温度值变换之后送入数码管显示。

3．电路原理图图4.30.14．系统板上硬件连线（1）．把“单片机系统”区域中的P1.0－P1.7与“动态数码显示”区域中的ABCDEFGH 端口用8芯排线连接。

（2）．把“单片机系统”区域中的P2.0－P2.7与“动态数码显示”区域中的S1S2S3S4S 5S6S7S8端口用8芯排线连接。

（3）．把“单片机系统”区域中的P3.0与“模数转换模块”区域中的ST端子用导线相连接。

（4）．把“单片机系统”区域中的P3.1与“模数转换模块”区域中的OE端子用导线相连接。

（5）．把“单片机系统”区域中的P3.2与“模数转换模块”区域中的EOC端子用导线相连接。

（6）．把“单片机系统”区域中的P3.3与“模数转换模块”区域中的CLK端子用导线相连接。

（7）．把“模数转换模块”区域中的A2A1A0端子用导线连接到“电源模块”区域中的G ND端子上。

（8）．把“模数转换模块”区域中的IN0端子用导线连接到自制的AD590电路上。

（9）．把“单片机系统”区域中的P0.0－P0.7用8芯排线连接到“模数转换模块”区域中的D0D1D2D3D4D5D6D7端子上。

5．程序设计内容（1）．ADC0809的CLK信号由单片机的P3.3管脚提供（2）．由于AD590的温度变化范围在－55℃－＋150℃之间，经过10KΩ之后采样到的电压变化在2.182V－4.232V之间，不超过5V电压所表示的范围，因此参考电压取电源电压V CC，（实测V CC＝4.70V）。

Harbin Institute of Technology模电课程大作业（一）设计题目：由AD590组成的测温电路院系：班级：设计者：学号：设计时间：2012.6.25由AD590组成的测温电路摘要：A D590是AD公司利用P N结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。

由于该器件具有良好的线性特性和互换性，因此测量精度高并具有消除电源波动的特性。

本文根据电流电压转换原理采用AD590设计了一个简单的温度测量电路。

关键词：集成温度传感器AD590 温度测量电流电压转换电路设计要求1. 任务：利用AD590设计一个温度测量电路。

2.设计要求:（1）.测量温度范围内0-30℃,输出电压上限5V,请完成设计。

（2）.电阻用标准值。

（3）.所选运放型号,管脚图。

（4）.AD590管脚图。

（5）.对部分或全部电路仿真。

一．基本原理及电路参数选择1.AD590简介集成温度传感器AD590是一种电流型二端元件，有“+”“-”两个有效引脚，给这两个引脚提供电压后，其通过的电流与AD590的温度成正比，AD590管脚图和封装图如图1所示，最后一个引脚为传感器外壳，可悬空或者接地（起屏蔽作用）。

图1 AD590管脚图及封装图2.AD590基本参数( 1 ) 测温范围- 55℃~+l50℃；( 2 ) 线性电流输出lμA／ K；( 3 ) 线性度好，满刻度范围为±0 .3℃；（ 4 ) 电源电压范围4 ~ 30 V，当电源电压在5 ~10V之间，电压稳定度为l ％时，所产生的误差只有±0.01℃；( 5 ) 电阻采用激光修刻工艺，使在+ 25℃ ( 298.2K) 时，器件输出298.2μA：( 6 ) 功率损耗低。

由参数知，AD590具有良好的互换性和线差，有消除电源波动的特性，其输出阻抗达10MΩ，电流I与温度成线性关系，温度每增加1℃，电流I随之增加1µA。

在制造时按照热力学温度标定，即在0℃时，AD590的电流为I=273µA。

实验十 AD590温度传感器特性实验【实验目的】1、了解AD590温度传感器的基本原理和温度特性的测量方法；2、 测量AD590温度传感器输出电压与温度的特性曲线；【实验仪器】电磁学综合实验平台、 AD590温度传感器、加热井、温度传感器特性实验模板【实验原理】1．电流型集成温度传感器AD590是一种电流型集成电路温度传感器。

其输出电流大小与温度成正比。

它的线性度极好，AD590温度传感器的温度适用范围为-55～150℃，灵敏度为1μA/K 。

它具有高准确图10-1度、动态电阻大、响应速度快、线性好、使用方便等特点。

AD590是一个二端器件，电路符号如图10-1所示：AD590等效于一个高阻抗的恒流源，其输出阻抗>10MΩ，能大大减小因电源电压变动而产生的测温误差。

AD590的工作电压为+4～+30V ，测温范围是-55～150℃。

对应于热力学温度T ，每变化1K ，输出电流变化1μA 。

其输出电流I 0(μA)与热力学温度T （K ）严格成正比。

其电流灵敏度表达式为：ln8eR3k T I （10-1） 式（10-1）中k 、e 分别为波尔兹曼常数和电子电量，R 是内部集成化电阻。

将k/e=0.0862mV/K,R=538Ω代入（10-1）中得到：I=1.000uA/K T（10-2） 在T=0（K ）时其输出为273.15μA(AD590有几种级别，一般准确度差异在±3～5μA)。

因此，AD590的输出电流I o的微安数就代表着被测温度的热力学温度值（K）。

AD590的电流-温度（I-T）特性曲线如图10-2所示：图10-2其输出电流表达式为：I=AT+B (10-3)式（10-3）中A为灵敏度，B为0K时输出电流如需显示摄氏温标（℃）则要加温标转换电路，其关系式为： t=T+273.15 (10-4) AD590温度传感器其准确度在整个测温范围内≤±0.5℃，线性极好。

温度传感器及温度控制实验(AD590)一、实验目的1、熟悉半导体型温度传感器AD590的基本性能。

2、应用AD590实现对温度的检测和简单控制。

二、实验所用单元保温盒（内附温度传感器）、温度传感器转换电路板、温度控制电路板、玻璃管水银温度计、直流稳压电源、低压交流电源、数字电压表、位移台架三、实验原理及电路1、温度传感器电路如图23-1所示。

AD590能把温度信号转变为与绝对温度值成正比的电流信号I 0，比例因子为1μA/K 。

通过运算放大器实现电流运算102I I I -=，在运算放大器输出端得到与温度成线性关系的电压U O 。

通过调节电位器RP 1和RP 2，可以使U O 在被测温度范围内具有合适数值。

例如被测温度范围为0～100℃，则可在0℃时，调节RP 1使U O 为0V ；在100℃时，调节RP 2使U O 为5V ，这样被测温度每变化1℃对应U O 变化50mV 。

图23-1 温度传感器实验原理图在本实验中，由于0℃和100℃这两个温度不便得到，因此温度/电压的标定采用理论值推算的方法。

在0℃下AD590的电流理论值为273.2μA ，要使输出电压U O 为0V ，则I 0与I 1相等：A 2.273RP R V 5I I 1101μ=+==，那么Ω=μ=+K 31.18A2.273V5RP R 11100℃下AD590的电流理论值为373.2μA ，此时要使U O 为5V ，则：A 100I I RP R U I 1022O 2μ=-=+=，那么Ω=μ=+K 50A100V5RP R 222、如果将转换电路的输出电压连接到加热及温度控制电路中（图23-2）的电压比较器，通过继电器控制保温盒电热元件的通电或断电，这样根据电压比较器调温端的基准电压大小，就能使保温盒内的温度保持在某一数值范围内。

1图23-2 加热及温度控制电路图四、实验步骤1、固定好位移台架，将内装温度传感器的保温盒置于位移台架上，将水银温度计插入保温盒内，轻靠在温度传感器上。