利用温度传感器和单片机技术设计制作一个显示室温的数字温度计。测量误差为±1℃,四位LED数码管显示。
设计目的:
1.进一步加深对温度传感器工艺的认识和理解;
2.综合运用所学过的先修课程;
3.提高动手能力;
4.了解模拟信号的获取、传输、处理、检测等
AD590是一种集成温度传感器(类似的芯片还有LM35等),其实质是一种半导体集成电路。它利用晶体管的b-e结压降的不饱和值VRE与热力学温度T和通过发射极电流I的下述关系实现对温度的检测。
式中,k是波耳兹曼常数;q是电子电荷绝对值。
集成温度传感器的线性度好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便,得到广泛应用。集成温度传感器的输出形式分为电压输出和电流输出两种。电压输出型的灵敏度一般为10mV/K(温度变化热力学温度1度输出变化10mV),温度0K时输出0,温度25℃时输出2.9815V。电流输出型的灵敏度一般为1µA/K,25℃时输出298.15µA。
AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端温度传感器。它主要特性如下:
流过器件电流的微安数等于器件所处环境温度的热力学温度(开尔文)度数,即
式中,IT为流过器件(AD590)的电流,单位为µA;T为温度,单位为K。
AD590的测量范围为-55~+150℃。
AD590的电源电压范围为4~30V。电源电压从4~6V变化,电流IT变化1µA,相当温度变化1K。AD590可以承受44V正向电压和20V的反向电压。因而器件反接也不会损坏。
输出电阻为710MΩ。
AD590在出厂前已经校准,精度高。AD590共有I、J、K、L、M五挡。其中M档精度最高,在-55~+150℃范围内,非线性误差为±0.3℃。I档误差较大,误差为±10℃,应用时应校正。
由于AD590的精度高、价格低、不需辅助电源、线性度好,因此常用于测量和热电偶的冷端补偿。
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