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ADALM2000實驗:IC溫度傳感器

發(fā)布時間:2023-11-22 來源:ADI 責任編輯:wenwei

【導讀】本實驗活動的目標是使用集成電路溫度傳感器測量環(huán)境溫度,這些溫度傳感器提供與絕對溫度成比例的輸出(電流或電壓)。


使用AD22100測量溫度


背景知識


AD22100是一款片內集成信號調理功能的單芯片溫度傳感器,其工作溫度范圍為-50°C至+150°C,非常適合眾多應用。由于內置信號調理功能,因此無需任何調整、緩沖或線性化電路,系統(tǒng)設計得以大大簡化,整體系統(tǒng)成本也會降低。輸出電壓與溫度和電源電壓成比例,采用5.0 V單電源時,擺幅范圍為0.25 V (-50°C)至4.75 V (+150°C)。


材料


●  ADALM2000 主動學習模塊

●  無焊試驗板和跳線套件

●  AD22100 溫度傳感器


硬件設置


對于溫度測量,需要將傳感器連接到電源,將輸出連接到示波器。圖2顯示了無焊試驗板上的傳感器連接。


38.png

圖1.AD22100溫度傳感器引腳排列。


39.jpg

圖2.AD22100溫度傳感器的試驗板連接。


程序步驟


打開Scopy并啟用5 V正電源電壓。在示波器的通道1上,您將看到傳感器的輸出電壓。要獲得溫度值,需要參考傳感器的 數(shù)據手冊 以獲取輸出電壓函數(shù)。


根據方程1給出的輸出電壓函數(shù),可以提煉出環(huán)境溫度(TA)的方程。


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向示波器添加一個新的數(shù)學通道,以便觀測溫度值。在f(t)中插入方程2,并將M1通道分辨率設置為10 V/div。啟用示波器的測量功能。M1的平均測量值表示實際環(huán)境溫度。


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42.jpg

圖3.輸出電壓和溫度測量


使用AD592測量溫度


背景知識


AD592 是一款2端單芯片集成電路溫度傳感器,其輸出電流與絕對溫度成比例。在寬電源電壓范圍內,該器件可充當一個高阻抗、1 μA/K溫度相關電流源。采用單電源(4 V至30 V)時,AD592可在較寬的工作溫度范圍(-25°C至+105°C)內提供0.5°C的測量精度。


材料


●  ADALM2000主動學習模塊

●  無焊試驗板和跳線套件

●  AD592電流溫度傳感器

●  一個1 kΩ電阻


硬件設置


圖4顯示了傳感器引腳排列。ADALM2000只能測量電壓,因此有必要在傳感器輸出端連接一個電阻,并應用歐姆定律來計算電流值。


43.png

圖4.AD592電流溫度傳感器引腳排布。


按圖5所示方式進行連接。


1698583208160463.png

圖5.AD592試驗板連接。


程序步驟


打開Scopy并啟用5 V正電源電壓。在示波器的通道1上,您將看到電阻上的電壓。應用歐姆定律可得出電流值。


1698583188994126.png


通過電阻的電流等于通道1上讀取的電壓除以其電阻值。所用電阻為1 kΩ,因此電流的數(shù)值與電壓相同,不過單位是微安。從傳感器的 數(shù)據手冊 可知,其輸出電流以1 μA/K的比例增加,0°C時的輸出電流為273 μA。


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圖6.AD592的輸出電流與溫度的關系


知道了這一點,我們就可以應用從K到°C的轉換公式:


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要在示波器工具上顯示溫度,請?zhí)砑右粋€新的數(shù)學通道,并使用方程4作為函數(shù)。請記住,通道1電壓以mV為單位,傳感器的輸出電流以μA為單位。這意味著,如果您想在通道M1上獲得溫度,必須將通道CH1上讀取的值減去0.273。


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圖7.電阻電壓和溫度測量


問題:


AD22100電壓輸出溫度傳感器和AD592電流輸出溫度傳感器的工作原理有何區(qū)別?


您可以在 學子專區(qū)論壇 上找到問題答案。



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