第06講集成溫度傳感器ppt課件

1、第六講集成溫度傳感器第六講集成溫度傳感器AD590AN6701SAD22105DS18202現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)目錄目錄電壓輸出型電壓輸出型 AN6701S集成溫控開關(guān)集成溫控開關(guān) AD22105數(shù)字溫度計(jì)數(shù)字溫度計(jì) DS18203現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)集成溫度傳感器是一種半導(dǎo)體集成電路，它集成溫度傳感器是一種半導(dǎo)體集成電路，它是利用晶體管的是利用晶體管的 b-e b-e 結(jié)壓降的不飽和值結(jié)壓降的不飽和值VBE VBE 與熱與熱力學(xué)溫度力學(xué)溫度 T T 和通過發(fā)射極電流和通過發(fā)射極電流I I的下述關(guān)系實(shí)現(xiàn)的下述關(guān)系實(shí)現(xiàn)對溫度的檢測對溫度的檢測集成溫度傳感器

2、具有線性好、精度適中、靈集成溫度傳感器具有線性好、精度適中、靈敏度高、體積小、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)敏度高、體積小、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用。用。4現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)集成溫度傳感器的輸出形式分為電壓輸出和電流集成溫度傳感器的輸出形式分為電壓輸出和電流輸出兩種。輸出兩種。電壓輸出型的靈敏度一般為電壓輸出型的靈敏度一般為10mV/K，溫度，溫度0時(shí)時(shí)輸出為輸出為 0，溫度，溫度25時(shí)輸出時(shí)輸出 2.982 V。電流輸出型的靈敏度一般為電流輸出型的靈敏度一般為1mA/K。5現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)一、電流輸出型一、電流輸出型IC溫度傳感器溫度傳感器AD5

3、90AD590是美國模擬器件(Analog Devices Inc. )公司生產(chǎn)電流輸出型集成溫度傳感器國內(nèi)同類產(chǎn)品SG590。器件電源電壓器件電源電壓430V， 測溫范圍測溫范圍-50+150。6現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)1. 工作原理工作原理91611BEBEUI RU199lnBESkTIUqI11111lnBESkTIUqI7現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)916116lnln8SSkTIkTIqRIqR9118SSIIUEB9(UEB11) 管發(fā)射結(jié)壓降；K 波爾茲曼常數(shù)； q 電子電荷量；T 絕對溫度; IS9(IS11) 管發(fā)射結(jié)反響飽和電流上面式中0163

4、3ln8kTIIqR063 ln8kITqR8現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)AD590電路原理圖電路原理圖0653 ln8(2)kITq RR9現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)2. AD590的應(yīng)用的應(yīng)用AD590的封裝的封裝10現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)11現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)因?yàn)榱鬟^AD590的電流與熱力學(xué)溫度成正比，當(dāng)電阻R1和電位器R2的電阻之和為 1kW 時(shí)，輸出電壓VO 隨溫度的變化為 1m V/K。但由于AD590的增益有偏差，電阻也有誤差，因此應(yīng)對電路進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整的方法為：把 AD590 放于冰水混合物中，調(diào)整電位器 R2，

5、使 VO = 273.2 mV?；蛟谑覝叵?25)條件下調(diào)整電位器,使 VO =273.2+25=298.2mV）。但這樣調(diào)整只可保證在0或25附近有較高精度。12現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)Two Temperature Trim13現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)電位器R1用于調(diào)整零點(diǎn)，R2用于調(diào)整運(yùn)放的增益。調(diào)整方法如下：在0時(shí)調(diào)整 R1 ，使輸出 VO=0，然后在100時(shí)調(diào)整 R2 使 VO=100mV。如此反復(fù)調(diào)整多次，直至0時(shí)，VO=0mV，100時(shí) VO=100mV為止。 最后在室溫下進(jìn)行校驗(yàn)。14現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)圖中的輸出為200mV

6、/，可通過增大反饋電阻來實(shí)現(xiàn)。另外，測量華氏溫度符號(hào)為 ）時(shí)，因華氏溫度等于熱力學(xué)溫度減去255.4再乘以9/5，故若要求輸出為1mV/ ，則調(diào)整反饋電阻約為180kW，使得溫度為0時(shí)，VO=17.8mV；溫度為100時(shí)，VO=197.8mV。AD581是高精度集成穩(wěn)壓器，輸入電壓最大為40V，輸出10V。 15現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)Differential MeasurementsAI2I1I3I4I16現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)圖3是利用兩個(gè)AD590測量兩點(diǎn)溫度差的電路。在反饋電阻為100kW的情況下，設(shè) 1# 和 2# AD590處的溫度分別為 t1()

7、和 t2()，則輸出電壓為 (t1 - t2) 100mV/。圖中電位器 R2 用于調(diào)零。由基爾霍夫電流定律：由基爾霍夫電流定律：A A點(diǎn)的電流點(diǎn)的電流2134IIIII17現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)由運(yùn)算放大器的特性知由運(yùn)算放大器的特性知 40I 0AV 30I 調(diào)節(jié)調(diào)零電位器使調(diào)節(jié)調(diào)零電位器使則有則有o012100()100mV/ CVItt其中，其中，(t1 - t2)(t1 - t2)為溫度差，單位為為溫度差，單位為。 18現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)Simple Temperature Control CircuitA19現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技

8、術(shù)術(shù)二、電壓輸出型二、電壓輸出型IC溫度傳感器溫度傳感器AN6701S8-pin PANAFLAT Plastic Package20現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)Block Diagram21現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)When positive power supply is used.22現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)When negative power supply is used.23現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)When output polarity is inverted24現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)三、集成溫控開關(guān)三、

9、集成溫控開關(guān)AD22105Low Voltage, Resistor Programmable Thermostatic Switch25現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)Typical Application Circuit26現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)Setpoint Resistor Values27現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)28現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)29現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)四、數(shù)字溫度計(jì)四、數(shù)字溫度計(jì)DS182030現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)DS18B20數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場

10、合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式，型號(hào)多種多樣，有LTM8877，LTM8874等等。主要根據(jù)應(yīng)用場合的不同而改變其外觀。封裝后的DS18B20可用于電纜溝測溫，高爐水循環(huán)測溫，鍋爐測溫，機(jī)房測溫，農(nóng)業(yè)大棚測溫，潔凈室測溫，彈藥庫測溫等各種非極限溫度場合。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測溫和控制領(lǐng)域。 31現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù)1: 技術(shù)性能描述技術(shù)性能描述 獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。 測溫范圍 55+125，固有測溫分辨率0.5。 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián)8個(gè)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測溫，如果數(shù)量過多，會(huì)使供電電源電壓過低，從而造成信號(hào)傳輸?shù)牟环€(wěn)定。 工作電源: 35V/DC 32現(xiàn)現(xiàn)代代傳傳感感器器與與檢檢測測技技術(shù)術(shù) 在使用中不需要任何外圍元件 測量結(jié)果以912位數(shù)字量方式串行傳送 不銹鋼保護(hù)管直徑 6 適用于DN1525, DN40DN250各種介質(zhì)工業(yè)管道和狹小空間設(shè)備測溫 標(biāo)準(zhǔn)安裝螺紋 M10X1, M12X1.5, G1/2任選 PVC電纜直接出線或德式球型接線