溫度傳感器的溫度特性測(cè)量及應(yīng)用-閱讀頁(yè)
2024-10-31 01:06本頁(yè)面
【正文】 是利用半導(dǎo)體 PN 結(jié)的結(jié)電壓對(duì)溫度依賴性 ， 實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度檢測(cè) ? 電流通過(guò)時(shí) ， PN 結(jié)的 正向電壓 與 溫度 之間有良好的 線性 關(guān)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(cè)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(cè)溫精度較高 ? 測(cè)溫范圍可達(dá) 50——150℃ ? 缺點(diǎn)：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(shí) ， 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(xué)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(guān) 系 U = Kt + Ugo 式中 Ugo為半導(dǎo)體 材料參數(shù) ， K 為 PN 結(jié)的 結(jié)電壓溫度系數(shù) 實(shí)驗(yàn)測(cè)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(zhǔn)確度 、 動(dòng)態(tài)電阻大 、 響應(yīng)速度快 、 線性好 、 使用方便等特點(diǎn) AD590是一個(gè)二端器件 電 路 符 號(hào) 如 圖 5 所示 6. 電流型集成溫度傳感器（ AD590） AD590 等效于一個(gè)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(dòng)而產(chǎn)生的測(cè)溫誤差 工作電壓： +4 —— +30V 測(cè) 溫 范 圍 ： 55 —— 150℃ 熱力學(xué)溫度 T 每變化 1K， 輸出電流變化 1μA 輸出電流 I0 (μA)與熱力學(xué)溫度 T（ K） 嚴(yán)格成正比 其 電 流 靈 敏 度 表 達(dá) 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(shí) , 輸出為 μA 8ln3eRkTI ?AD590 的輸出電流 I0 的微安數(shù)就代表著被測(cè)溫度的熱 力 學(xué) 溫 度 值 （ K ） AD590的電流 溫度 （ I T） 特性曲線 如 圖 6 所示 6. 電流型集成溫度傳感器（ AD590） 其輸出電流表達(dá)式為 I = A t + B A 為靈敏度 B 為 0℃ 時(shí) 輸 出 電 流 如需顯示攝氏溫標(biāo) （ ℃ ） 則要加溫標(biāo)轉(zhuǎn)換電路 ， 其關(guān)系式為： t = T 在整個(gè)測(cè)溫范圍內(nèi) , 準(zhǔn)確度
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