实验4 集成温度传感器AD590 数字温度计的设计与定标
一、实验目的
1 . 了解常用的集成温度传感器的基本原理和温度特性的测量方法;
2 . 掌握数字温度计的设计和调试技巧.
二、实验要求
1 . 测量、绘出AD590样品的I-T关系图，求直线斜率;
2 . 根据AD590的I-T关系设计一个0-100℃的数字温度计，并调试定标.
三、实验仪器
1. YJ-CGQ-I典型传感特性综合实验仪、2.数字温度计实验模板、3.AD590温度传感器、4.恒温加热器、5.大七芯-大七芯连接线、6.数字万用表、7.3.5mm连接线、8.1.5mm连接线、
四、实验提示
1.集成温度传感器将温敏晶体管与相应的辅助电路集成在同一芯片上，它能直接给出正比于绝对温度的理想线性输出，一般用于-50℃-- +150℃之间温度测量，温敏晶体管是利用管子的集电极电流恒定时，晶体管的基极——发射极电压与温度成线性关系.为克服温敏晶体管生产时Vb的离散性，均采用了特殊的差分电路.集成温度传感器有电压型和电流型二种，电流输出型集成温度传感器，在一定温度下，它相当于一个恒流源.因此它具有不易受接触电阻、引线电阻、电压噪声的干扰.具有很好的线性特性.
2．AD590的工作电源范围+4V-+30V，在终端使用一只取样电阻（一般为10K），即可实电流到电压的转换.测量精度比电压型的高，其灵敏度为1uA/K.
3 . 如果AD590集成温度传感器的灵敏度不是严格的1.000uA/℃，而是略有差异，请考虑如何改变取样电阻的阻值，使数字式温度计的测量误差减小.
4 . 如何实现绝对温标跟摄氏温标的转换.
5. 参考电路
五、问题研究
在一定的电流模式下PN结的正向电压与温度之间具有较好的线性关系，因此就有温敏二极管，你若有兴趣可以利用开关二极管或其它温敏二极管在50℃-100℃之间作温度特性，然后与集成温度传感器相同区间的温度特性进行比较，看谁的线性度好，并阐明理由.
六．实验内容与步骤
1.1将加热恒温箱的电缆线与YJ-CGQ-I典型传感特性综合实验仪中的加热电缆座相连, 打开电源开关，顺时针调节“设定温度粗选”和“设定温度细选”钮，打开加热开关, 加热指示灯发亮（加热状态），同时观察恒温加热盘温度（控温表）的变化，当恒温加热盘温度即将达到所需温度（如50.0℃）时逆时针调节“设定温度粗选”和“设定温度细选”钮使指示灯闪烁或者变暗（恒温状态），仔细调节“设定温度细选”使C盘温度恒定在所需温度（如50.0℃）.将AD590插入恒温腔中，信号接入实验模板，短接b和R1,用数字万用表测出此温度时的b点对地的电压值.
1.2重复以上步骤，设定温度为55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃，数字万用表测出此温度时的b点对地的电压值.
1.3根据上述实验数据，绘出V-t、I-t关系图，求直线的斜率.
1.4如在前三步的做图中，得知AD590传感器的灵敏度不是10mv/K.此时，将传感器电缆接入实验模板的输入端口，短接b和R2。调节Rw1改变Rw1和 R2的并联电阻值。并用万用表量出电阻值。使其灵敏度是10mv/K。
2、设计AD590数字温度计
2.1将AD590温度传感器引线接入实验模板，把电源引入模板
2.2将AD590温度传感器置于恒温加热器中，调节“温度粗选”和“温度细选”，选择设定所需温度点为50.0℃,按下加热开关,将IC1的同相输入端与b点短接。将万用表档位选择在DC 20V档，此时IC1的输出端电压为2.732V+0.500V.也就是开尔文温度。
2.3将AD590温度传感器置于恒温腔中，加热至100.0℃，调接Rw2使V02为1.000V(0.1V相当于0.1℃).
2.4重复2）、3）、4）步使偏差最少.
2.5评估该数字温度计.
七、参考资料
[1] 丁镇生编著. 传感器及传感技术应用. 北京：电子工业出版社，1998.8
[2] 胡德敬、谢嘉祥、曹正东主编. 设计性物理实验集锦，上海. 上海教育出版社，2002
[3] 何希才编著. 传感器及其应用. 北京：国防工业出版社， 2001
