AD590集成温度传感器性能及应用研究实验报告.docx

AD590集成温度传感器性能及应用研究摘要：本实验研究了AD590 的功能和特性, 分析了其工作原理, 对AD590的伏安特性和实际生产中的温度测量电路进行了讨论。关键字：温度传感器 AD590 伏安特性 温度测量引言：随着传感器技术的飞速发展，各种各样的温度传感器被广泛的应用于教学、科研和工业生产中。其中集成温度传感器AD590，因其线性好、精确度高和易于实现计算机在线测试与数据处理等优点，在常温条件下已占有越来越重要的位置。实验中把AD590组成的数字温度计用于线胀系数的测量、导热系数的测量和热敏电阻特性研究等物理实验中进行温度测量，均取得了较好的效果。为了更好地了解其性能，我们在本实验中进行AD590集成温度传感器性能及应用研究。实验原理1、仪器AD590集成电路温度传感器是由多个参数相同的三极管和电阻组成。该AD590为两端式集成电路温度传感器（如下图），它的管脚引出端有两个，序号1接电源正端（红色引线）。序号2接电源负端 (黑色引线)。至于序号3连接外壳，它可以接地，有时也可以不用。 温度传感器是大学普通物理热学实验和电磁学实验中的一个基本仪器，本实验仪器为采用DS18B20单线数字温度传感器为测量元件的新一代恒温控制仪。该集成温度传感器与同类其它仪器相比，有以下四个优点：（1）传感器体积小（2）控温精度高（3）无污染及噪声（无水银污染且不用继电器）（4）设定温度和测量温度均用数字显示。本实验仪器可用于各种温度传感器的特性测量和各种材料的电阻与温度关系特性测量实验，也可用于物理化学实验做恒温仪。主要技术参数： （1）恒温控制温度范围：室温（2）控制显示分辨精度：（3）直流稳压电源量程：连续可调 （4）数字电压表量程：（5）数字电压表分辨率：2、实验原理集成温度传感器将温敏晶体管与响应的辅助电路集成在同一块芯片上，能直接给出正比于绝对温度的理想的线性输出，一般用于之间的温度测量。温敏晶体管在管子的集电极电流恒定时，其基极发射极电压与温度成线性关系。集成温度传感器具有电压型和电流型两种，电流输出型集成温度传感器在一定的温度T时相当于一个恒流源。因此，它不易受接触电阻、引线电阻、电压噪音的干扰，具有很好的线性特性。AD590温度传感器是由多个参数相同的三极管和电阻组成。该器件的两端当加有一定直流工作电压时（一般工作电压可在范围内），它的输出电流与温度满足如下关系：式中，为输出电流，为温度，为斜率，为摄氏零度时的电流值。利用AD590集成电路温度传感器的这个特征，可以制成各种用途的温度计。实验内容1、AD590温度传感器的温度特性测量（1）按下图接线（AD590的正负极不能接错）。测量AD590集成电路温度传感器的电流与温度的关系，取样电阻的阻值为。（2）调节好恒热温度数，把水银温度计和AD590一起放入加热器里。实验时应注意AD590温度传感器为二端铜线引出，为防止极间短路，两铜线不可直接放在水中，应用一端封闭的薄玻璃管套保护，其中注入少量变压油，使之有良好热传递。最少要测量七个点。（3）把实验数据用最小二乘法进行拟合，求斜率截距和相关系数。2、制作量程为范围的数字温度计（1）把AD590、三只电阻箱、直流稳压电源及数字电压表按下图接好。（2）按上一实验所得数据计算、，并调节好阻值。（3）在每隔一度测一个数据，共测3次，将读数与标准水银温度计读书进行对比，求出百分差。3、AD590传感器的输出电流和工作电压关系测量。将AD590传感器处于恒定温度，将直流电源、AD590传感器、电阻箱（）、直流电压表等按下图接电路线。调节电源输出电压为，测量加在AD590传感器上的电压与输出电流（）的对应值，要求实验数据10点以上。做AD590传感器输出电流与工作电压的关系图，求出该温度传感器输出电流与温度呈线性关系的最小工作电压。实验结果分析1、AD590温度传感器的温度特性测量下图为实验测量的温度与电流的特性曲线计算得：斜率截距相关系数拟合直线关系式为2、制作数字温度计、阻值的计算：两端电压两端电压故 但是由于接线等问题，实际实验时测量结果比预期偏差较大。由于时间关系，直接进行第三个实验。3、AD590传感器的输出电流和工作电压关系测量。下图为实验测量的工作电压与输出电流的特性曲线（温度为）如图，该温度传感器输出电流与工作电压呈线性关系的最小工作电压。实验结论1、AD590温度传感器中，温度与电流呈线性关系，并且斜率近似为1。2、利用上述线性关系和直流电桥，可制作数字温度计，使数字电压表的示数刚好为温度的读数。3、温度不变，时，该温度传感器输出电流与工作电压呈线性关系；时，增加工作电压，输出电流大小不变。参考文献1、温度传感器特性测定及应用/dxx/phy/Content1/source/N7/7.htm2、武汉大学大学物理实验精品课程/index.php?action=class&todo=content&do=show&a=1533、朱强. 自动检测技术 M . 济南: 山东科学技术出版社,2005.4、逢玉台, 王团部. 国外电子元器件 J . 2002, ( 7)Abstract：In this experiment, we study the function and feature of AD590 temperature sensor, and discuss its volt-ampere characteristic and the electri