如何采用温度传感器设计出一个温差电路

假设二极管内电流恒定，温度每升高1°C，二极管的正向电压降， VD降低约2 mV。图1所示的电路以此特性为基础设计简单的温 差传感器。最好采用同样类型、来自同一家制造商的二极管。两个二极管都是正向偏置，使用相同的电阻值来设定相同的电流，至少在温度相同的情况下是这样。二极管 DSENSE 用作温度传感器，DREF 用作温度参考传感器，始终保持恒定温度，方便起见 这里设置为室温即25°C。因此，二极管的电压差 VTEMP 与温差成正比。

材料：

● ADALM2000主动学习模块

● 无焊面包板

● 两个1 kΩ电阻

● 两个小信号二极管（1N914或类似元件）

指导

使用两个1N914二极管，构建图1所示的电路。

图1. 温差电路。

硬件设置

将示波器的输入1+连接到 VTEMP的正极端子，将示波器的输入1–连接到 VTEMP的负极端子。使用示波电压表或示波器来监测 VTEMP的值（使用 True RMS测量显示器）。使用电压表的自动量程，或将示波器的 Volts/Div量程设置为最灵敏的值（10 mV），并且确保启用通道1。将Vp连接至5 V电源。

图2. 温差面包板电路。

程序步骤

步骤1

让两个二极管达到相同的温度： TSENSE = TREF。测量，并将失调电压记录为TAMP ；在以后的测量中减去这个失调电压值。

图3. TSENSE = TREF温差波形。

步骤2

用手指触摸传感器二极管，为其加热。等待电压稳定之后，减去 VTEMP值，然后将得到的值记录为体温电压。您还可以试着使用吸管将呼出的热气吹到传感器二极管上。

图4. TSENSE 》 TREF温差波形。

如果条件允许的话，用薄塑料袋包裹传感器二极管，然后将它浸入冰水中冷却。等待电压稳定之后，减去 VTEMP 值，然后将得到的值记录为冰点电压。

确定温度传感器输出 VTEMP的灵敏度，单位是mV/°C。
责任编辑；zl