AD590温度传感器的使用

AD590温度传感器的使用

AD590温度传感器是一种已经IC化的温度感测器，它会将温度转换为电流，在8051的各种课本中经常看到。其规格如下：

1、度每增加1℃，它会增加1μA输出电流

2、可测量范围-55℃至150℃

3、供电电压范围+4V至+30V

AD590的管脚图及元件符号如下图所示：

AD590的输出电流值说明如下：

其输出电流是以绝对温度零度（-273℃）为基准，每增加1℃，它会增加1μA输出电流，因此在室温25℃时，其输出电流Iout=（273+25）=298μA。

AD590基本应用电路：

注意事项：

1、Vo的值为Io乘上10K，以室温25℃而言，输出值为10K×298μA=2.98V

2、测量Vo时，不可分出任何电流，否则测量值会不准。

AD590实际应用电路：

电路分析：

1、AD590的输出电流I=（273+T）μA（T为摄氏温度），因此测量的电压V为（273+T）μA×10K=（2.73+T/100）V。为了将电压测量出来又务须使输出电流I不分流出来，我们使用电压跟随器其输出电压V2等于输入电压V。

2、由于一般电源供应教多器件之后，电源是带杂波的，因此我们使用齐纳二极管作为稳压元件，再利用可变电阻分压，其输出电压V1需调整至2.73V

3、接下来我们使用差动放大器其输出Vo为（100K/10K）×（V2-V1）=T/10，如果现在为摄氏28℃，输出电压为2.8V，输出电压接AD转换器，那么AD转换输出的数字量就和摄氏温度成线形比例关系。

集成温度传感器AD590及其应用

刘振全

摘要：介绍了集成温度传感器AD590，给出了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，并以节能型温、湿度控制系统为例介绍了利用AD590测两点温差电路的应用。

关键词： AD590；集成温度传感器；温度差；

中图分类号：TP368 TP212.11文献标识码：A 文章编号：：1006-883X（2003）03-0035-03

一、引言

集成温度传感器实质上是一种半导体集成电路，它是利用晶体管的b-e结压降的不饱和值V BE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—波尔兹常数；q—电子电荷绝对值。

集成温度传感器具有线性好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便等优点，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0℃时输出为0，温度25℃时输出2.982V。电流输出型的灵敏度一般为1μA/K。

二、AD590简介

AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。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：

μA/K

式中：—流过器件（AD590）的电流，单位为μA；

T—热力学温度，单位为K。

2、AD590的测温范围为-55℃～+150℃。

3、AD590的电源电压范围为4V～30V。电源电压可在4V~6V范围变化，电流变化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、输出电阻为710MΩ。

5、精度高。AD590共有I、J、K、L、M五档，其中M档精度最

高，在-55℃～+150℃范围内，非线性误差为±0.3℃。

三、AD590的应用电路

1、基本应用电路

图1（a）是AD590的封装形式，图1（b）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V O随温度

的变化为1mV/K。但由于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V O=273.2mV。或在室温下(25℃)条件下调整电位器,

使V O=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2所示，电位器R2用于调整零点，R4用于调整运放LF355的

增益。调整方法如下：在0℃时调整R2，使输出V O=0，然后在100℃

时调整R4使V O=100mV。如此反复调整多次，直至0℃时，V O=0mV，

100℃时V O=100mV为止。最后在室温下进行校验。例如，若室温为25℃，

那么V O应为25mV。冰水混合物是0℃环境，沸水为100℃环境。

要使图2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。另外，测量华氏温度（符号

为℉）时，因华氏温度等于热力学温度减去255.4再乘以9/5，故若要

求输出为1mV/℉，则调整反馈电阻约为180kΩ，使得温度为0℃时，

V O=17.8mV；温度为100℃时，V O=197.8mV。AD581是高精度集成稳

压器，输入电压最大为40V，输出10V。

3、温差测量电路及其应用

(1). 电路与原理分析

图3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#和2#

AD590处的温度分别为（℃）和（℃），则输出电压为。图中电位器R2用于调零。电

位器R4用于调整运放LF355的增益。

由基尔霍夫电流定律：（1）

由运算放大器的特性知：（2）