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文档简介

实验六温度测量电路 一 实验目的1 了解温度传感器的工作原理和使用方法 2 掌握测量温度电路的设计和调试方法 二 设计要求1 设计任务设计一温度测量电路 将温度传感器AD590测得的温度信号转换为满足要求的电压信号 要求如下 实验中用到的部分器件 AD590实物图 AD590俯视图 CAN 1 测量温度范围 0 80 2 温度电压转换当量 100mV 3 测量精度 误差小于 1 4 用一片LM324实现该测量电路 设计提示AD590是单片集成的温度电流源传感器 其温度测量范围 55 150 测量精度 0 5 整个量程范围内的线性误差小于 0 3 其原理图和封装如图6 6 1所示 3脚为传感器的外壳 可悬空或接地 其屏蔽作用 在电压U为 4 30V的宽电压范围内 电流I与温度成线性关系 温度每增加1 电流I随之增加1uA 在制造时按照K氏度标定 即在0 时 AD590的电流I 273uA 电流I uA 与温度t 的关系可用函数表示为 I 273 t为用AD590实现温度的测量 设计电路时要考虑以下问题 1 将AD590输出的电流信号转换为电压信号 为此应与AD590串联一10k的电阻 则在0 时电阻上的压降为2 73V 温度每增加1 电阻上的压降增加10mV 2 为了使温度为0 时输出电压0V 应加入一偏移量 来抵消此时AD590的输出 3 合理设计电路的增益 满足温度电压转换当量的要求 参考电路如图6 6 2所示 I1用以抵消273uA的偏移量 运放A1的反相输入虚地 其输出 Uo1 If Rf1 I I1 Rf1与摄氏温度正比的电压量 选择Rf1 10k 温度每增加1 Uo1增加10mV R1为稳压管的限流电阻 应保证Iz I1 可选择R1 2k 同样由于运放A1的反相输入端虚地 有I1 Uz R2 Rw 273uA所以R2 Rw 18 7k 可选择R2 15k Rw用5k的多圈电位器 第二级为同相比例运算电路 因要求温度电压转换当量为100mV 则第二级的电压放大倍数应为10可选择R4 3k Rf2 27k 三 预习要求1 完成设计任务 2 阅读4 4 4 5节的相关内容 了解电位器 稳压管及运放LM324的使用方法 实验内容用LM324接好电路 接上 15V电源 要注意电源极 性 不要反接 调试方法 限于实验条件 无法给出0 的条件 本实验采用下述方法 对电路调试 1 先不接AD590 调整Rw 使I1 273uA 此时输出Uo1为 I1Rf1 若Rf1 10k Uo1 2 73V 2 接入AD590 此时输出应与室温相对应 根据实验温度计的指示 检查Uo1的读数是否正确 例如 室温t 20 输出应约为0 2V 此时可能会有一定偏差 因为AD590的参数 以及电阻阻值均有一定偏差 如偏差不大 可不予考虑 但如果相差太大 可能AD590已损坏 请更换一支试一下 3 接入第二级电路 测量输出电压 然后用手接触AD590 用万用表或示波器观察温度
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