【附录】

【附录】

集成温度传感器AD590和LM35

1.电流型集成温度传感器——AD590

（1）AD590概述。AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。如图4-4所示。它的主要特性如下。

1）流过器件的电流（μA）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数，即

式中：Iτ为流过器件（AD590）的电流，μA；T 为热力学温度，K。

2）AD590的测温范围为-55～+150℃。

3）AD590的电源电压范围为4～30V。电源电压可在4～6V 范围变化，电流Iτ变化1μA，相当于温度变化1K。AD590可以承受44V 正向电压和20V 反向电压，因而器件反接也不会被损坏。

4）输出阻抗＞10MΩ。

5）精度高。AD590共有I、J、K、L、M 五挡，其中M 挡精度最高。

在-55～+150℃范围内，非线性误差为±0.3℃。AD590测量热力学温度、摄氏温度、两点温度差、多点最低温度、多点平均温度的具体电路，广泛应用于不同的温度控制场合。由于AD590精度高、价格低、不需辅助电源、线性好，常用于测温和热电偶的冷端补偿。

（2）AD590的应用电路。

1）基本应用电路。图4-5是AD590用于测量热力学温度的基本应用电路。因为流过AD590的电流与热力学温度成正比，当电阻R1和电位器R2的电阻之和为1kΩ 时，输出电压V0随温度的变化为1mV/K。由于AD590的增益有偏差，电阻也有误差，因此应对电路进行调整。调整的方法为：把AD590放于冰水混合物中，调整电位器R2，使V0=273.2mV。或在室温下（25℃）条件下调整电位器，使V0=273.2+25=298.2（mV）。但这样调整只可保证在0℃或25℃附近有较高精度。

2）摄氏温度测量电路。

如图4-6所示，电位器R2用于调整零点，R4用于调整运算放大器LF355的增益。调整方法如下：在0℃时调整R2，使输出V0=0，然后在100℃时调整R4使V0=100mV。如此反复调整多次，直至0℃时，V0=0mV，100℃时V0=100mV为止。最后在室温下进行校验。例如，若室温为25℃，那么V0应为25mV。冰水混合物是0℃环境，沸水为100℃环境。

要使图4-6中的输出为200mV/℃，可通过增大反馈电阻（图中反馈电阻由R3与电位器R4串联而成）来实现。AD581是高精度集成稳压器，输入电压最大为40V，输出电压为10V。

3）温差测量电路及其应用。图4-7是利用两个AD590测量两点温度差的电路。在反馈电阻为100kΩ 的情况下，设1号和2号AD590处的温度分别为t1（℃）和t2（℃），则输出电压为

图中电位器R2用于调零。电位器R4用于调整运算放大器LF355的增益。

由基尔霍夫电流定律：I+I2=I1+I3+I4　　（4-8）

由运算放大器的特性知：I3=0　　（4-9）

调节调零电位器R2，使：I4=0　　（4-10）

由式（4-8）～式（4-10）得：I=I1-I2

设R4=90kΩ，则有

V0=I（R3+R4）=（I1-I2）（R3+R4）=（t1-t2）100（mV/℃）　　（4-11）

其中（t1-t2）为温度差，单位为℃。由式（4-11）知，改变（R3+R4）的值可以改变V0的大小。

2.电压型集成温度传感器——L M35

L M35是National Semiconductor生产的集成温度传感器，如图4-8所示。其输出电压值与摄氏温标呈线性关系，在0℃时其电压输出为0V，温度每升高1℃时其电压输出就增加10 mV。在常温下，L M35 不需要额外的校准处理，其精度就可达到±1/4℃的准确率。L M35的测温范围是-55～150℃。

图4-9为单电源模式；图4-10为正负双电源模式，图4-10中R1=-Vs/50μA。