高精度AD592测温电路

有关AD590温度传感器的应用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。

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。

极调）节。电源输出电压从1.5V～ 10V，测量加在AD590传感器 上的电压UA与输出电流I的对应 值（I=UR/R），要求实验数据 10组以上。
2．测量AD590传感器温度特性
将图4的电键拨至2，电源电压8-10伏，智能式数 字恒温控制仪加热温度设置为60oC，从室温开始 测量，记录AD590传感器所处温度t与输出电流I （I=UR/R）的对应值，取8-10组数据，填入表 中。
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℃。
AD590传感器所处温度 t与输出电流I的对应值， 由测量取样电阻Ｒ(1kΩ) 两端的电压得到。
I=UR/R
利用AD590集成电路温度传感器的上述特性，可 以制成各种用途的温度计。采用非平衡电桥线路， 可以制作一台数字式摄氏温度计，比例臂电阻R1 和R2各取1KΩ，调节比较臂电阻R0，使AD590 器件在0oC时，数字电压显示值为“0”mv。根 据AD590器件的特性，当其处于toC时，数字电 压表显示值为“t”mv。
表1.AD590传感器伏安特性测量
U（V）
UR/V
I/μA
2.测量AD590传感器的温度特性 画出AD590传感器的温度特性曲线，计算传感器
灵敏度及0oC时传感器输出电流值。 将实验数据用最小二乘法进行拟合，求斜率B、截
距A和相关系数г。写出I～t关系的经验公式。
表2.AD590传感器温度特性测量

Vbe / V
T
,即 ( 4)
由上式知, 当电阻 R 的阻值给定时, I 0 / T 为一恒定值。适当选取 R 值, 理论上可使 I 0 T 为 1 0000 A K( K 为热力学温度单位) 。 由上面的分析知 , AD590 的输出电流 I 0 与它所处的热力学温度 T 成线性关系 , 因此 实现了温度至电流强度的线性转换。 与图 2 相比, 图 1 虚线框内增加了一些电路。它们用以改善镜象电流源 Q1 和 Q 2, 使之工作时更 接近理想电流源 ( 高 阻抗 ) , 从而减弱 输入电压 变化的影 响。经测 试, 当 2
Zi Yan ( Beijing Institute of Light Industry, Beijing, 100037) Abstract : An analysis on the size and structure of the calorimeter in the experiment of heat exchange is conducted. It is presented that the minimun heat consumption of the calorimeter in the experiment is related to the size design but not to the other experiment values. Key words: calorimeter ; heat comsumption; size
度测量和恒温控制中的应用 关键词 : 集成温度传感器 ; 温度测量 ; 温度控制 中图分类号 : TN43 文献标识码 : A
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引言 由于科学研究、 工业和家用电器等方面对测温和温控的需要 , 各种新型的集成电路温

ad590测温电路,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：=1TIT mA/K式中：T I —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T I 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。

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。