溫度測(cè)量電路.ppt

1、實(shí)驗(yàn)六 溫度測(cè)量電路,一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1了解溫度傳感器的工作原理和使用方法； 2掌握測(cè)量溫度電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試方法。 二設(shè)計(jì)要求 1設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)一溫度測(cè)量電路，將溫度傳感器AD590測(cè)得的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為滿足要求的電壓信號(hào)，要求如下：,實(shí)驗(yàn)中用到的部分器件,AD590 實(shí)物圖,AD590 俯視圖,+,-,CAN,(1) 測(cè)量溫度范圍：080。 (2) 溫度電壓轉(zhuǎn)換當(dāng)量：100mV/ 。 (3) 測(cè)量精度：誤差小于1 。 (4) 用一片LM324實(shí)現(xiàn)該測(cè)量電路。 設(shè)計(jì)提示 AD590是單片集成的溫度電流源傳感器，其溫度測(cè)量范圍-55+150 ，測(cè)量精度0.5 ，整個(gè)量程范圍內(nèi)的線性誤差小于0.3 。其

2、原理圖和封裝如圖6.6.1所示，,3腳為傳感器的外殼，可懸空或接地（其屏蔽作用）。,在電壓U為+4+30V的寬電壓范圍內(nèi)，電流I與溫度成線 性關(guān)系，溫度每增加1 ，電流I隨之增加1uA。在制造時(shí)按照K氏度標(biāo)定，即在0 時(shí)，AD590的電流I=273uA。電流I（uA）與溫度t（ ）的關(guān)系可用函數(shù)表示為: I=273+t 為用AD590實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量，設(shè)計(jì)電路時(shí)要考慮以下問(wèn)題: (1) 將AD590輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，為此應(yīng)與AD590串聯(lián)一10k的電阻，則在0 時(shí)電阻上的壓降為2.73V，溫度每增加1 ，電阻上的壓降增加10mV。,(2) 為了使溫度為0 時(shí)輸出電壓0V，應(yīng)加入一偏移

3、量，來(lái)抵消此時(shí)AD590的輸出。 (3) 合理設(shè)計(jì)電路的增益，滿足溫度電壓轉(zhuǎn)換當(dāng)量的要求。參考電路如圖6.6.2所示，I1用以抵消273uA的偏移量。運(yùn)放A1的反相輸入虛地，其輸出： Uo1=If Rf1=(I-I1) Rf1 與攝氏溫度正比的電壓量。選擇Rf1=10k，溫度每增加1 ，Uo1增加10mV。,R1為穩(wěn)壓管的限流電阻，應(yīng)保證IzI1，可選擇R1=2k。同樣由于運(yùn)放A1的反相輸入端虛地，有 I1= Uz/ (R2+Rw) =273uA 所以R2+Rw18.7k，可選擇R2=15k，Rw用5k的多圈電位器。第二級(jí)為同相比例運(yùn)算電路，因要求溫度電壓轉(zhuǎn)換當(dāng)量為100mV/ ，則第二級(jí)的電

4、壓放大倍數(shù)應(yīng)為10可選擇R4=3k， Rf2=27k。 三. 預(yù)習(xí)要求 1完成設(shè)計(jì)任務(wù)。,2閱讀4.4、4.5節(jié)的相關(guān)內(nèi)容，了解電位器、穩(wěn)壓管及運(yùn)放LM324的使用方法。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 用LM324接好電路，接上15V電源，要注意 電源極、性，不要反接。調(diào)試方法：限于實(shí)驗(yàn)條件，無(wú)法給出0 的條件，本實(shí)驗(yàn)采用下述方法，對(duì)電路調(diào)試： 1先不接AD590，調(diào)整Rw，使I1=273uA，此時(shí)輸出Uo1為-I1Rf1，若Rf1=10k，Uo1=-2.73V。,2接入AD590，此時(shí)輸出應(yīng)與室溫相對(duì)應(yīng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)溫度計(jì)的指示，檢查Uo1的讀數(shù)是否正確。例如：室溫t=20 ，輸出應(yīng)約為0.2V。此時(shí)可能會(huì)有一定偏差，因?yàn)锳D590的參數(shù)，以及電阻阻值均有一定偏差，如偏差不大，可不予考慮；但如果相差太大，可能AD590已損壞，請(qǐng)更換一支試一下。 3接入第二級(jí)電路，測(cè)量輸出電壓，然后用手接觸AD590，用萬(wàn)用表或示波器觀察溫度變化