2.3 集成温度传感器测量温度（课件）-《传感器检测技术》同步教学（中国铁道出版社）

第2章 温度的检测 本 章 小 结 2.4电机温控电路的制作与调试 2.3 集成温度传感器测量温度 2.2 热电偶传感器测量温度 2.1 热电阻传感器测量温度 2.3 集成温度传感器测量温度 2.3.1半导体管温度传感器 2.3 集成温度传感器测量温度 集成温度传感器是将温度敏感元件和驱动电路、信号处理电路以及逻辑控制电路集成在一片芯片上，构成集测量、放大、电源供电回路于一体的高性能温度传感器，又称温度IC。 半导体三极管在正向工作状态下，温度特性比二极管的温度特性更符合理想状态，具有良好的线性度。当集电极电流为恒定电流时，发射结压降Vbe与T呈线性关系，可以根据这个关系通过Vbe来进行温度的测量。 PN结的伏安特性可以导出PN结正向压降随温度变化的关系为：温度每升高—度，PN结正向压降就下降2mv 。 2.3 集成温度传感器测量温度 2.3.2集成温度传感器 1.集成温度传感器工作原理 VT1和VT2是互相匹配的半导休管，I1和I2分别是它们的集电极电流。这时两管的两个发射极和基极电压之差可用下式表示，即 如果在较宽的温度范围内I1／I2为为恒定的话，则ΔVbe就是温度T的理想线性函数。 2.3 集成温度传感器测量温度 2.集成温度传感器的信号输出方式 1．电压输出型 当电流I1恒定时，通过改变R1的阻值，可实现I1＝I2，当半导体管的β≥1时，电路的输出电压可由下式确定，即 2.3 集成温度传感器测量温度 2．电流输出型 VT1和VT2在结构上完全一样，作为恒流源的负载，可使电流I1和I2相等，VT3和VT4是测温用的半导体管，其中VT3是由8个半导体管并联相接的，因此它的发射结面积等于VT4发射结面积的8倍，即γ＝8。 当半导体管β≥1时，流过电路的总电流可由下式确定，即 2.3 集成温度传感器测量温度 2.3.3几种常用的集成温度传感器 集成传感器 模拟集成传感器 智能集成传感器 电流型集成温度传感器AD590 (1) AD590结构和特性 AD590的主要特性如下： ·外接线非常简单，使用十分方便； ·测温范围为-55℃～+150℃； ·内有稳压和恒流电路； ·精度高； ·流过器件的电流（A）与热力学温度成正比。 2.3 集成温度传感器测量温度 （2）AD590的应用电路 AD590的基本应用电路 摄氏温度测量电路 2.3 集成温度传感器测量温度 由AD590和A /D转换器7106组成的数字式温度测量电路，电位器RP l用于调整基准电压用以满度调节；RP2 用于在0℃时调零。当被测温度变化时通过R1的电流不同，使得A点电位发生相应变化，检测此电位即能检测被测温度的高低，将A点电位送入7106的30脚，经7106 处理后，再送人显示电路驱动LED显示出被测温度。 数字式温度测量电路 2.3 集成温度传感器测量温度 2. 电压型集成温度传感器LM35 (1) LM35结构和特性 LM35系列温度传感器的主要特性如下： ·额定温度范围为-55℃～+150℃； ·工作电压范围宽，4V～30V； ·低功耗，小于60uA； ·在静止空气中，自热效应低，小于0.08℃的自热； ·非线性仅为士1/4℃； ·输出阻抗小，通过1mA电流时仅为0.1。 2.3 集成温度传感器测量温度 （2）LM35的应用电路 LM35与数字电路接口电路 双电源供电的基本应用电路 单电源供电的基本应用电路 2.3 集成温度传感器测量温度 3. 数字温度传感器DS18B20 (1) DS18B20的结构和特性 DS18B20数字式温度传感器使用集成芯片，采用单总线技术，其能够有效的减小外界的干扰，提高测量的精度。同时，它可以直接将被测温度转化成串行数字信号供微机处理，接口简单，使数据传输和处理简单化。 DS18B20单线数字温度传感器的特性： ·单线接口方式。 ·测温传感元件及转换电路集成在一起。 ·测量温度范围宽，测量精度高。 ·DS18B20支持多点组网功能。 ·供电方式灵活。 ·测量参数可配置。 ·负压特性。 2.3 集成温度传感器测量温度 （2）DS18B20内部结构 2.3 集成温度传感器测量温度 （3）DS18B20的应用电路 寄生电源供电方式电路 改进的寄生电源供电方式电路 多点测温电路 2.4 电机温控电路的制作与调试 2.4 电机温控电路的制作与调试 2.4.1电机温控电路的制作目的 电机在使用过程中，经常因过热导致电机定子绕组的老化和损坏，制作一热敏电阻温控电路来控制电机电源的通断，以保证电机的使用安全。电路的制作中的加热装置可用