介紹了集成溫度傳感器AD590，給出了測量熱力學溫度、攝氏溫度、兩點溫差、多點最低溫度和多點平均溫度的具體電路。以節能型溫濕度控制系統為例，介紹了利用AD590測量兩點溫差電路的應用。
關鍵詞:AD590；集成溫度傳感器；溫差；
中國圖書館分類號:TP 368 TP 212.11文獻識別碼:a。
文章編號:1006-883 x(2003)03-0035-03。
壹.導言
集成溫度傳感器本質上是壹個半導體集成電路，利用晶體管的b-e結壓降的不飽和值VBE、熱力學溫度T和發射極電流I之間的如下關系來檢測溫度:
其中k-波爾茲常數；
q-電子電荷的絕對值。
集成溫度傳感器具有線性度好、精度適中、靈敏度高、體積小、使用方便等優點，應用廣泛。集成溫度傳感器的輸出形式可分為電壓輸出和電流輸出。電壓輸出型的靈敏度壹般為65438+100mv/k，0℃時輸出為0，25℃時輸出為2.982V。電流輸出型的靈敏度壹般為1 mA/k..
二、AD590簡介
AD590是美國ADI公司生產的單芯片集成雙端溫度檢測電流源。其主要特點如下:
1.流經器件的電流(mA)等於器件所處環境的熱力學溫度(開爾文),即:
馬/克
式中:—流經器件(AD590)的電流，單位為Ma；
t-熱力學溫度，單位為k。
2.AD590的溫度範圍為-55℃ ~+150℃。
3.AD590的電源電壓範圍為4V ~ 30V。電源電壓可以從4V~6V變化到6V，電流變化1mA，相當於溫度變化1 K..AD590可以承受44V直流電壓和20V反向電壓，因此器件的反向連接不會受損。
4.輸出電阻為710MW。
5、精度高。AD590***有I、J、K、L、M五個等級，其中M級精度最高，在-55℃ ~+150℃範圍內非線性誤差為±0.3℃。
三、AD590的應用電路
1，基本應用電路
圖1(a)是AD590的封裝形式，圖1(b)是AD590用於測量熱力學溫度的基本應用電路。因為流過AD590的電流與熱力學溫度成正比，所以當電阻R1和電位器R2的電阻之和為1kW時，輸出電壓VO隨溫度的變化為1mV/k..然而，由於AD590的增益偏差和電阻誤差，應該對電路進行調整。調整方法是:將AD590放入冰水混合物中，調整電位器R2使VO=273.2mV，或者在室溫(25℃)下調整電位器使VO=273.2+25=298.2(mV)。但這種調整只能保證0℃或25℃附近的高精度。
2、攝氏溫度測量電路
如圖2所示，電位計R2用於調整零點，R4用於調整運算放大器LF355的增益。調整方法如下:在0℃調整R2，使輸出VO=0，然後在100℃調整R4，使VO=100mV。重復多次調整，直到0℃時VO=0mV，VO = 100℃。最後，在室溫下檢查。比如室溫25℃，那麽VO就應該是25mV。冰水混合物為0℃，沸水為100℃。
要使圖2中的輸出為200mV/℃,可以通過增加反饋電阻來實現(圖中，反饋電阻由R3和電位器R4串聯而成)。另外，在測量華氏溫度(符號為?)時，由於華氏溫度等於熱力學溫度減去255.4再乘以9/5，如果要求輸出為1mV/?，則調節反饋電阻約為180kW，這樣當溫度為0℃時，VO = 17.8mv；溫度為100℃時，VO=197.8mV. AD581是壹款高精度集成穩壓器，最大輸入電壓為40V，輸出為10V。
3.溫差測量電路及其應用
(1).電路和原理分析
& lt！[endif]& gt；圖3是使用兩個AD590測量兩點間溫差的電路。當反饋電阻為100kW，1#和2# AD590的溫度分別為(℃)時，輸出電壓為。在圖中，電位計R2用於調零。電位器R4用於調節運算放大器LF355的增益。
根據基爾霍夫電流定律:
(1)
根據運算放大器的特點:
(2)
(3)
調整調零電位計R2，使:*
(4)
從(1)、(2)和(4):
假設:R4=90kW
然後就是:=
=
(5)
式中為溫差，單位為℃。
根據公式(5)，改變該值可以改變VO的大小。
(2).應用示例
以某節能型藥材倉庫的溫濕度控制系統為例，如果要求倉庫溫度低於T℃，相對濕度低於A1B1%RH。采用的兩種控制模式如下:
控制方式壹:當倉內相對濕度高於A1B1%RH，倉外溫度低於T℃時，對倉內外進行通風。這種方式是利用倉內外的濕度差來交換空氣，以滿足倉內除濕的要求。其優點是高效、節能、省錢。但是這種方法是嚴格控制的。首先，倉外相對濕度低於倉內，兩者之差大於A2B2%RH，才能有效保證倉內及時除濕。其次，倉內外溫差應小於△T℃，因為如果在倉外溫度遠高於倉內溫度的情況下進行通風，熱空氣進入倉內後會與冷空氣相遇，造成藥品和設備表面結露，進而影響藥品和設備的質量。另壹方面，如果在倉內溫度遠高於倉外溫度時進行通風，冷空氣進入倉內後也會凝結在制藥設備表面。另外，倉外溫度不宜接近T℃。這是因為如果在倉外溫度接近T℃時進行通風，很可能會使密閉倉的溫度升高，從而超過T℃的溫度上限。
控制模式二:當溫度高於T℃或濕度高於A1B1%RH，但不滿足第壹種情況時，開啟制冷空調機組對倉庫進行降溫除濕。
為了避免因庫內外溫差過大而導致通風時藥品和設備表面結露的現象，必須嚴格控制系統溫差值的準確性。傳統的測量溫差的方法是將兩個點的溫度分別處理(調理電路、A/D、運算處理)後再計算差值，精度較低。利用圖3所示的電路可以測量倉庫內外的溫度差，溫度差可以直接與設定值進行比較，既可以保證較高的精度，又可以簡化系統的軟件設計，提高系統的可靠性。
4.測量N點的最低溫度
通過在不同的溫度測量點串聯多個AD590，可以測量所有測量點的最低溫度。
這種方法可以用來測量多點的最低溫度。
5.測量N點的平均溫度
將N個AD590並聯，對電流求和並求平均值，即可獲得平均溫度。
這種方法適用於需要多個點的平均溫度，但不需要每個點的具體溫度的情況。
四。結束語
AD590是測量熱力學溫度、攝氏溫度、兩點溫差、多點最低溫度和多點平均溫度的專用電路，廣泛應用於不同的溫度控制場合。由於其高精度、低價格、無需輔助電源和良好的線性度，AD590常用於熱電偶的溫度測量和冷結補償。