溫度傳感器的溫度特性測量及應用(編輯修改稿)
2025-11-12 01:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 Rt、 R0 是溫度為 T(K), T0 (K) 時的電阻值 B 是熱敏電阻材料常數(shù) ， 一般情況下 B為 2021～ 6000K )11(0 0TTBT eRR??4. 熱敏電阻 (NTC1K)溫度傳感器 對一定的熱敏電阻而言 ， B 為常數(shù) ， 對上式兩邊取對數(shù) ， 則有 可見 ， lnRT 與 1/T 成線性關系 作 lnRT — (1/T) 曲線 ， 用直線擬合 ， 由斜率可求出常數(shù) B 4. 熱敏電阻 (NTC1K)溫度傳感器 0ln)011(ln RTTBR T ???? PN 結(jié)溫度傳感器 是利用半導體 PN 結(jié)的結(jié)電壓對溫度依賴性 ， 實現(xiàn)對溫度檢測 ? 電流通過時 ， PN 結(jié)的 正向電壓 與 溫度 之間有良好的 線性 關系 ? 通常將硅三極管 b、 c 極短路 ， 用 b、 e 極之間的 PN結(jié)作為溫度傳感器測量溫度 ? 硅三極管基極和發(fā)射極間正向?qū)妷? Vbe一般約為 600mV（ 25℃ ） ， 與溫度成反比 ? 線性良好 ， 溫度系數(shù)約為 ℃ 5. PN 結(jié)溫度傳感器 ? 測溫精度較高 ? 測溫范圍可達 50——150℃ ? 缺點：一致性差 ， 互換性差 5. PN 結(jié)溫度傳感器 通常 PN 結(jié)組成二極管的電流 I 和電壓 U 滿足 在常溫條件下 ， 且 時 ， 可近似為 q = ? 10 –19 C 為電子電量 k = 1? 10 –23 J/K 為 波 爾 茲 曼 常 數(shù) T 為熱力學溫度 IS 為反向飽和電流 5. PN 結(jié)溫度傳感器 ]1[ / ?? kTqUS eIIkTqUS eII /?1/ ??kTqUe5. PN 結(jié)溫度傳感器 正向電流保持恒定條件下 ， PN 結(jié)的正向電壓 U 和溫度 t 近 似 滿 足 下 列 線 性 關 系 U = Kt + Ugo 式中 Ugo為半導體 材料參數(shù) ， K 為 PN 結(jié)的 結(jié)電壓溫度系數(shù) 實驗測量如 圖 4 6. 電流型集成溫度傳感器（ AD590） 輸出電流大小與溫度成正比 ， 它的 線性 度極好 溫 度 適 用 范 圍 ： 55——150℃ 靈敏度： 1μA/K 它具有高準確度 、 動態(tài)電阻大 、 響應速度快 、 線性好 、 使用方便等特點 AD590是一個二端器件 電 路 符 號 如 圖 5 所示 6. 電流型集成溫度傳感器（ AD590） AD590 等效于一個高阻抗的 恒流源 ， 其輸出阻抗 10 MΩ， 能大大減小因電源電壓變動而產(chǎn)生的測溫誤差 工作電壓： +4 —— +30V 測 溫 范 圍 ： 55 —— 150℃ 熱力學溫度 T 每變化 1K， 輸出電流變化 1μA 輸出電流 I0 (μA)與熱力學溫度 T（ K） 嚴格成正比 其 電 流 靈 敏 度 表 達 式 為 8ln3eRkTI ?6. 電流型集成溫度傳感器（ AD590） k 波爾茲曼常數(shù) e 電子電量 R 內(nèi)部集成化電阻 將 k/e = mV/K， R = 538 Ω 代入得： I / T = T = 0（ K） 時 , 輸出為 μA 8ln3eRkTI ?AD590 的輸出電流 I
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