目標
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,。
圖1.AD22100溫度傳感器引腳排列,。
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據手冊以獲取輸出電壓函數,。
From the output voltage function given by Equation 1, you can extract the equation for the ambient temperature (TA),。
根據方程1給出的輸出電壓函數,可以提煉出環(huán)境溫度(TA)的方程,。
向示波器添加一個新的數學通道,,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,。
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。
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,。
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,。
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,因此電流的數值與電壓相同,,不過單位是微安,。從傳感器的數據手冊可知,,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,。
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:
要在示波器工具上顯示溫度,請?zhí)砑右粋€新的數學通道,,并使用方程4作為函數,。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,。
圖7.電阻電壓和溫度測量
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