实验十-AD590温度传感器特性实验.doc

实验十 AD590温度传感器特性实验 【实验目的】 1、了解AD590温度传感器的基本原理和温度特性的测量方法； 2、 测量AD590温度传感器输出电压与温度的特性曲线； 【实验仪器】 电磁学综合实验平台、 AD590温度传感器、加热井、温度传感器特性实验模板 【实验原理】 1．电流型集成温度传感器 AD590是一种电流型集成电路温度传感器。其输出电流大小与温度成正比。它的线性度极好，AD590温度传感器的温度适用范围为-55～150℃，灵敏度为1μA/K。它具有高准确 图10-1 度、动态电阻大、响应速度快、线性好、使用方便等特点。AD590是一个二端器件，电路符号如图10-1所示： AD590等效于一个高阻抗的恒流源，其输出阻抗10MΩ，能大大减小因电源电压变动而产生的测温误差。 AD590的工作电压为+4～+30V，测温范围是-55～150℃。对应于热力学温度T，每变化1K，输出电流变化1μA。其输出电流I0(μA)与热力学温度T（K）严格成正比。其电流灵敏度表达式为： （10-1） 式（10-1）中k、e分别为波尔兹曼常数和电子电量，R是内部集成化电阻。将k/e=0.0862mV/K,R=538Ω代入（10-1）中得到： （10-2） 在T=0（K）时其输出为273.15μA(AD590有几种级别，一般准确度差异在±3～5μA)。因此，AD590的输出电流Io的微安数就代表着被测温度的热力学温度值（K）。 AD590的电流-温度（I-T）特性曲线如图10-2所示： 图10-2 其输出电流表达式为： I=AT+B (10-3) 式（10-3）中A为灵敏度，B为0K时输出电流如需显示摄氏温标（℃）则要加温标转换电路，其关系式为： t=T+273.15 (10-4) AD590温度传感器其准确度在整个测温范围内≤±0.5℃，线性极好。利用AD590的上述特性，在最简单的应用中，用一个电源，一个电阻，一个数字式电压表即可用于温度的测量。由于AD590以热力学温度K定标，在摄氏温标应用中，应该进行℃的转换。实验测量电路如图10- 图10-3 图10-4 AD590传感器特性实验连接图 【实验步骤】 1、按图10-4，将实验平台加热输出与加热井（加热接口）连接，实验台风扇接口与加热井（风扇接口）连接。 2、调节PID控温表，设置SV：在表面板上按一下 (SET)按键，SV表头的温度显示个位将会闪烁；按面板上的“▲”或“▼”键调整设置个位的温度；在按面板上按一下 (SET)按键即可，SV表头的温度显示个位将会闪烁，再按“＜”键使表头的温度显示十位闪烁，按面板上的“▲”或“▼”键调整设置十位的温度；用同样方法还可设置百位的温度。调好SV所需设定的温度后，再按一下（SET）按键即可完成设置。将加热开关选择（快）档加热，待30秒后，仪器开始加热，控温表即可自动控制温度。调节不同温度，设定参照步骤2进行调节。 3、根据不同的实验连接不同的连接线，可参照上图。 【实验数据及处理】 1、AD590传感器 （工作电压6V）（直流电压表20V档测量） 表10-1 t(℃) 30 40 50 60 70 80 90 100 U 2、描绘AD590传感器曲线，求出AD590随温度变化的灵敏度(/℃), 【注意事项】 1、加热器温度不能加热到120℃以上，否则将可能损坏加热器。 2、温控仪温度稳定的达到设定的稳定需要的时间较长，一般需要15-20分钟左右，请同学们耐心等待。 3、在整个电路连接好之后才能打开电源开关。