《传感器技术及实训 教学课件 ppt 作者 陈东群 第4章3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《传感器技术及实训 教学课件 ppt 作者 陈东群 第4章3（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2019/5/25,1,4.4 集成温度传感器,集成电路温度传感器是将作为感温器件的温敏晶体管及其外围电路集成在同一单片上的温度传感器。与分立元件的温度传感器相比，这种新型温度传感器的最大优点在于小型化，使用方便和成本低廉，成为半导体温度传感器的主要发展方向之一。 集成电路温度传感器的典型工作温度范围-50+150（即223K423 K），具体数值可能因型号和封装形式不同而异。 集成电路温度传感器可分为电压型、电流型和频率输出型：,2019/5/25,2,集成温度传感器（温度IC）将温度敏感元件和放大、运算和补偿等电路采用微电子技术和集成工艺集成在一片芯片上，从而构成集测量、放大、电源供电回路
2、于一体的高性能的测温传感器。,2019/5/25,3,4.4.1集成温度传感器的测温原理,PN结的 温度特性,二极管的正向电压降UD以 -2mV/ 变化,2019/5/25,4,对管差分电路,和 是结构和性能上完全相同的晶体管，它们分别在不同的集电极电流下工作。由图可见， 即电阻上得到的电压为两管基极一发射极电压差。 由于两管集电极面积相等，集电极电流比等于集电极电流密度比，即,2019/5/25,5,是集成温度传感器的基术温度信号，由此可以得到所要求的与温度呈线性关系的电压或电流输出。 设两管增益极高，因此基极电流可以忽略，即集电极电流等于发射极电流，故有 （4-10） 由此可知， 的集电极
3、电流也正比于绝对温度，并因此使 上的电压也正比于绝对温度。 作为温度传感器的感温部分，常称该原理性电路为PTAT (Proportional To Absolute Temperature)核心电路。 对于PTAT核心电路，关键在于保证两管的集电极电流密度之比不随温度变化。因为只有实现了这一点，电路才会有正比于温度的电压或电流输出。,2019/5/25,6,集成温度传感器的类型,集成温度传感器可分为：模拟型集成温度传感器和数字型集成温度传感器。模拟型的输出信号形式有电压型和电流型两种。 电压型的灵敏度多为10mV/（以摄氏温度0作为电压的零点），电流型的灵敏度多为1A/K（以绝对温度0K作为电
4、流的零点）；数字型又可以分为开关输出型、并行输出型、串行输出型等几种不同的形式。,2019/5/25,7,4.4.2电压输出型集成温度传感器 1. LM35/45系列温度传感器,LM35/45的外形及引脚图,2019/5/25,8,电压输出型集成温度传感器 LM35/45,LM35/45构成的摄氏温度测量电路及组装成的测温传感器,2019/5/25,9,2. LM135系列集成温度传感器 LM135系列集成温度传感器是电压输出型，其输出电压与绝对温度成正比，灵敏度为10 mV/K， 只要加上外部校正电路， 即可组成绝对温度测量电路。 LM135有135A、235、235A、 335、335A等
5、型号系列，它们大多采用塑料封装，外形如图4-21所示。图中还列出其电路符号、管脚功能和校正电路。,2019/5/25,10,3. PC616电压型集成温度传感器,PC616电压型集成温度传感器为四端电压输出型温度传感器，它由PTAT核心电路、参考电压源和运算放大器二部分组成，其四个端子分别为U+、U-、输入和输出 。,智能风速仪,2019/5/25,11,4.4.3 电流输出型温度传感器,1. AD590集成温度传感器,电流输出型温度传感器能产生一个与绝对温度成正比的电流作为输出，AD590是电流输出型温度传感器的典型产品。,2019/5/25,12,它是一种两端器件，使用非常方便。作为一种高
6、阻电流源，没有电压输出型传感器遥测或遥控应用的长馈线上的电压信号损失和噪声干扰问题，故特别适合远距离测量或控制。出于同样理由，AD590也特别适用于多点温度测量系统，而不必考虑选择开关或CMOS多路转换器所引入的附加电阻造成的误差。由于电路结构独特，并利用薄膜电阻激光微调技术作最后定标，故电流输出型比电压输出型精度更高。 另外，电流输出可通过一个外加电阻很容易地变为电压输出。 AD590的温度测量范围为-55150，校准时精度为1.0, 不校准时精度为1.7；测温灵敏度为1A/K， 在 1 k负载上可产生1 mV/K电压；工作电压范围：4-30V；器件本身与外壳绝缘；两端器件：电压输入，电流输出。,2019/5/25,13,AD590封装示意图,空脚（接地）,2019/5/25,14,AD590的基本转换电路,电流-电压转换电路（10mV/K）,增加负载电阻的阻值可提高输出电压。,2019/5/25,15,AD590的基本转换电路,输出电压Uo与热力学温度成正比（1mV/K）,输出电压Uo与 摄氏温度成正比（100mV/）,2019/5/25,16,在电脑中，集成温度传感器用于CPU散热保护电路,散热风扇,集成温度IC,CPU插座,CPU散热片,2019/5/25,17,第 三 节作业,P80，4、5,
