传感与检测技术-项目四 集成温度传感器在数字显示

任务一集成温度传感器的识别、检测和选用１.模拟集成温度传感器１)电流输出式集成温度传感器电流输出式集成温度传感器的特点是输出电流与热力学温度(或摄氏温度)成正比,电流温度系数K１的单位是μA/Κ,典型产品有AD５９０、AD５９２、TMP１７集成温度传感器等.图２-１３所示为AD５９０集成温度传感器实物,其灵敏度为１μA/Κ.图２-１４所示为AD５９０集成温度传感器的封装形式.２)电压输出式集成温度传感器电压输出式集成温度传感器的特点是输出电压与热力学温度(或摄氏温度)成正比,电压温度系数Ku的单位是mV/K,典型产品有LM３３４、LM３５集成温度传感器等.以热力学温度标定,灵敏度为１０mV/K.下一页返回任务一集成温度传感器的识别、检测和选用３)频率输出式集成温度传感器频率输出式集成温度传感器的特点是输出方波的频率与热力学温度成正比,频率温度系数Kf的单位是Hz/Κ,典型产品有MAX６６７７集成温度传感器等,以热力学温度标定,灵敏度是４~１/１６Hz/Κ.４)周期输出式集成温度传感器周期输出式集成温度传感器的特点是输出方波的周期与热力学温度成正比,周期温度系数KT的单位是μs/K,典型产品有MAX６６７７集成温度传感器等.以热力学温度标定,灵敏度是４~１/１６Hz/Κ.上一页下一页返回任务一集成温度传感器的识别、检测和选用２.数字集成温度传感器数字集成温度传感器(又称智能集成温度传感器)内含有温度传感器、A/D转换器、存储器,采用了数字化技术,能以数据形式输出被测温度值,其测温误差小、分辨能力强、能远距离传输、具有越限温度报警功能、带串行总线接口,适配各种接口.按照串行总线类型分,有单线总线、二线总线和四线总线.上一页返回任务二集成温度传感器式温度表电路制作１.集成温度传感器的选用集成温度传感器式温度表电路中的集成温度传感器选用AD５９０.２.制作步骤、方法和工艺要求(１)对照元器件清单清点元器件数量,检测集成温度传感器AD５９０的质量好坏.(２)按照图２-１５制作电路.集成电路LM３５８使用集成电路插座安装,集成电路插座焊好后再安装LM３５８.每个元器件摆放应以LM３５８为中心,靠近所连接的LM３５８管脚进行摆放.元器件摆放要整齐,连接导线要横平竖直,焊点要大小均匀、圆滑且有光泽.(３)将连接集成温度传感器AD５９０和电压表头的导线焊接到电路板上.下一页返回任务二集成温度传感器式温度表电路制作(４)集成温度传感器AD５９０、电压表头通过连接导线进行连接.(５)检查无误后进行通电调试.３.集成温度传感器的使用注意事项(１)AD５９０的测温范围为５５℃~１５０℃.(２)AD５９０的电源电压范围为４~３０V.一般常使用４~６V的常规电源电压,在这个电压下电流变化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,因而元器件反接也不会被损坏.(３)输出功率为７１０MW.(４)精度高.AD５９０共有I、J、K、L、M五档,其中M档精度最高,在５５℃~１５０℃内,非线性误差为±０.３℃.上一页返回任务三集成温度传感器式温度表电路调试调试步骤如下:(１)准备盛水容器、冷水、６０℃以上热水、水银温度计、搅棒等.(２)先不要接电压表,接通电路电源,用万用表５V电压挡测量稳压二极管的电压应该为４.７V,然后测量C点的电压,调节VR１使该点电压约为２.７V,断开电源,接好电压表.(３)把传感器和水银温度计放入盛水容器中,接通电路电源.加入冷水和冰块(不断搅动),使水温保持在０℃,调节VR１使电压表指针在零刻度上.(４)在容器中加热水并加温,不断搅动,当水沸腾时(１００℃),通过调节电路的VR２使电压表指针处在５V刻度上.(５)重复(２)、(３)步骤２~３次,调试完成.电压表指针示数乘２０就等于所测温度.下一页返回任务三集成温度传感器式温度表电路调试(６)检验０℃~１００℃内的任一温度点,水银温度计的读数与电压表指针的示数是否一致,误差应不大于±１℃.集成温度传感器测温电路,如图２-１５所示.电源正极经AD５９０后,串接１０kΩ的精密电阻(误差不大于１％)R１后接地,以把AD５９０输出的随温度变化而变化的电流信号转化成电压信号,即A点的电压.温度每变化１℃,AD５９０的输出电流变化１μA,在电阻R１上引起的电压变化就等于１０mV,于是灵敏度为１０mV/℃.为了增大后续放大器的输入阻抗,减小对R１上电压信号的影响,转化后的电压信号经电压跟随器IC１后到差动运算放大器IC２的同相输入端,B点的电压等于A点电压.由于AD５９０是按热力学温度分度的,０℃时的电流不等于０,而是２７３.２μA,经１０kΩ电阻转换后的电压为２７３２V,因此需给