溫度傳感器ad590測溫電路是一種較常見的應用電路，關于這電路你了解多少呢？你知道它的原理嗎?本文就來介紹關于溫度傳感器ad590測溫電路的電路原理。

溫度傳感器ad590

AD590是一種常用的電流型集成溫度傳感器。該芯片內部集成了溫度傳感部分、放大電路、驅動電路和信號處理電路等。

AD590只需單電源工作，輸出的是電流而不是電壓，因此，抗干擾能力強，要求的功率低（1.5mv/+5v/+25℃），使得AD590特別適合于工作運動測量。因是高阻抗輸出，所以長線上的電阻對器件工作影響不大。用絕緣良好的雙絞線連接，可以使器件在距25m處正常工作。高輸出阻抗又能極好地消除電源電壓漂移和紋波的影響，電源由5v變到10v，最大只有1μA的電流變化。相等于1℃的等效誤差。還要指出的是，AD590能經受高至44v的正向電壓和20v的反向電壓，因而不規則的電源變化或管腳反接也不會損壞器件。

AD590有許多主要特性，如流過器件的電流（mA）等于器件所處環境的熱力學溫度（K）度數，因此轉換方便；測溫范圍為-55℃+150℃，因此非常適應通常的測溫要求；輸出電阻達到700MΩ，可以不用考慮接口電路阻抗的影響；電源電壓范圍為4V30V，因此對電源要求比較低，器件反接也不會損壞；測量精度高，非線性誤差為±0.3℃。

溫度傳感器ad590的工作原理

AD590工作原理的核心是輸出電流跟隨溫度同時同量變化，以絕對零度(-273℃)為基準，每增加1℃，輸出電流就會增加1μA。因此在室溫25℃（273+25=298K)時，其輸出電流Io=298μA。為了測量方便，通常測量AD590負載電阻的輸出電壓，若負載電阻10KΩ，測量Vo時，沒有分出任何電流，則Vo為2.98V。注意負載電阻R不

能取得太大，以保證AD590兩端電壓不低于4V，AD590輸出電流信號傳輸距離可達到1km以上。

AD590有多種型號，通常以后綴I，J，K，L，M等來區別，其中AD590L和AD590M一般用于精密溫度測量電路。

溫度傳感器ad590測溫基本電路

AD590測量熱力學溫度的基本應用電路如下圖所示。當負載電阻為950歐姆時，電位器為100歐姆，兩者之和為1K歐姆，輸出電壓VO隨溫度T1MV/K而變化，然而，由于AD590的增益被偏置，電阻有誤差，因此有必要對電路進行調整。電位器在0℃或室溫（25℃）下調節，使輸出電壓VO保持在273 mV或298 mV，從而確保接近溫度點的高精度。

AD590測量最低溫度的基本應用電路如圖4所示。串聯的N AD590在不同溫度點可以串聯連接，以測量在所有測量點的最低溫度。該方法可應用于多點最低溫度的測量。

基本測量電路

低溫度測量電路

AD590用于測量平均溫度的基本應用電路如圖5所示。把N個AD590并聯起來，根據電路基本知識，負載電阻上的電流為N個支路電流總合，將負載電阻的值取測溫電路負載電阻的N分之一，則可獲得平均電流，對應于平均溫度。該方法適用于需要多點平均溫度但不需要各點具體溫度的場合。

平均溫度測量電路

溫度傳感器ad590攝氏溫度測量電路

如下圖所示，作為敏感部件的AD590攝氏溫度測量電路將溫度變化轉換為電流信號作為敏感部分，運算放大器A1作為匹配電路，避免了分流和電壓信號Vo1等于輸出電壓。年齡V2。AD590的輸出電流為i＝（273＋t）μA，其中T是攝氏溫度的值，所以電壓信號Vo1＝（273＋t）μA 10K＝（2.73＋T／100）V V2和V1，作為差分放大器的兩個輸入信號，可以得到VO＝10（V2-V1）V＝（2.73 +T/100-V1）V。o調整零點并調整電位器在0 C，使輸出VO＝0。根據上述公式，可以得到V1= 2.73V。由于電源中有更多的部件，電源是有噪聲的，所以我們使用齊納二極管作為穩壓器，然后通過可變電阻分壓將電壓V1調整到2.73V。電路僅在0℃下調節，因此在溫度附近更精確，但在較高溫度的情況下存在一定的誤差。

攝氏溫度測量電路基本電路

該電路12V的直流電源易于獲得，并且可以使用。

整流電路與穩壓器芯片LM7812相連接。放大器可采用塑料密封8引腳雙線LM358。該芯片包括兩個高增益，獨立的，內部頻率補償雙放大器。適用于電壓范圍大的單電源，也適用于雙電源操作。它的應用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用的應用。使用一個單一的電源的操作和釋放。穩壓二極管可選用1N709等相關型號。

ADC0809是美國國家半導體公司生產的CMOS工藝的8通道，8位逐次逼近A/D模數轉換器。

雖然芯片不是最新的模型，它的功能不是最全面的，它是中國最廣泛使用的8位通用A/D芯片。因此，更容易開發技術和設計電子電路，并且取代故障芯片是非常方便的。

AD590的輸出端通過ADC0809將模擬輸入IN7~IN0，

IN0的地址線（A，B，C（即ADDAADDBADDC）來確定選擇的通道門。由單片機控制p0.0，p0.1，P0.2，分別控制A.B.C.和鎖存控制信號ALE友p2.0控制。有沒有在ADC0809的時鐘電路。在時鐘信號提供的冰在外面的世界。通常，冰500kHz的頻率

AD590溫度測量電路，A/D轉換和數碼管動態顯示電路是shown在下圖。“輸入通道的信號連通兩市ADC0809 AD590測量冰后期兩個CPU通過P0口后，被latched和選通。considering AD590的溫度范圍，我們需要用四個數碼管顯示這兩個兩個一位數的小數點后。《3-8線譯碼器74LS138芯片的選擇行為，如芯片和74LS373鎖存P0 latches和緩沖區的數據，這是城市規劃控制的動態顯示。

A/D轉換及顯示電路

常見的溫度傳感器測溫電路

各種流行溫度傳感器的優點和缺點

熱電偶

測溫原理:

兩種不同成分的導體（稱為熱電偶絲或熱電極）兩端接合成回路，當接合點的溫度不同時，在回路中就會產生電動勢，這種現象稱為熱電效應，而這種電動勢稱為熱電動勢。熱電偶就是利用這種原理進行溫度測量的，其中，直接用作測量介質溫度的一端叫做工作端（也稱為測量端），另一端叫做冷端（也稱為補償端）；冷端與顯示儀表連接，顯示出熱電偶所產生的熱電動勢，通過查詢熱電偶分度表，即可得到被測介質溫度。

熱電偶是溫度測量中最常用的傳感器。其主要好處是寬溫度范圍和適應各種大氣環境，而且結實、價低，無需供電，尤其最便宜。熱電偶由在一端連接的兩條不同金屬線(金屬A和金屬B)構成，如圖2所示。當熱電偶一端受熱時，熱電偶電路中就有電勢差。可用測量的電勢差來計算溫度。

熱偶電路圖(左)和熱偶電壓— 溫度曲線例子(右)

由于電壓和溫度是非線性關系，因此需要為參考溫度(Tref)作第二次測量，并利用測試設備軟件和∕或硬件在儀器內部處理電壓—溫度變換，以最終獲得熱偶溫度(Tx)。Agilent34970A和34980A數據采集器均有內置的測量了運算能力。

簡而言之，熱偶是最簡單和最通用的溫度傳感器，但熱偶并不適合高精度的應用。

常用的熱電偶從-50~+1600℃均可連續測量，某些特殊熱電偶最低可測到-269℃（如金鐵鎳鉻），最高可達+2800℃（如鎢-錸）。

熱敏電阻

（1） 測溫原理:

熱電阻是基于電阻的熱效應進行溫度測量的，即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化的特性。因此，只要測量出感溫熱電阻的阻值變化，就可以測量出溫度。

目前主要有金屬熱電阻和半導體熱敏電阻兩類。

金屬熱電阻的電阻值和溫度一般可以用以下的近似關系式表示，即：

式中，Rt為溫度t時的阻值；Rt0為溫度t0（通常t0=0℃）時對應電阻值；α為溫度系數。半導體熱敏電阻的阻值和溫度關系為：

式中Rt為溫度為t時的阻值；A、B取決于半導體材料的結構的常數。

熱敏電阻是用半導體材料，大多為負溫度系數，即阻值隨溫度增加而降低。溫度變化會造成大的阻值改變，因此它是最靈敏的溫度傳感器。但熱敏電阻的線性度極差，并且與生產工藝有很大關系。制造商給不出標準化的熱敏電阻曲線。

熱敏電阻電路圖

熱敏電阻體積非常小，對溫度變化的響應也快。但熱敏電阻需要使用電流源，小尺寸也使它對自熱誤差極為敏感。

熱敏電阻在兩條線上測量的是絕對溫度， 有較好的精度，但它比熱偶貴，可測溫度范圍也小于熱偶。一種常用熱敏電阻在25℃時的阻值為5kΩ，每1℃的溫度改變造成200Ω的電阻變化。注意10Ω的引線電阻僅造成可忽略的0.05℃誤差。它非常適合需要進行快速和靈敏溫度測量的電流控制應用。尺寸小對于有空間要求的應用是有利的，但必須注意防止自熱誤差。

測量技巧

熱敏電阻體積小是優點，它能很快穩定，不會造成熱負載。不過也因此很不結實，大電流會造成自熱。由于熱敏電阻是一種電阻性器件，任何電流源都會在其上因功率而造成發熱。功率等于電流平方與電阻的積。因此要使用小的電流源。如果熱敏電阻暴露在高熱中，將導致永久性的損壞。

鉑電阻溫度傳感器

與熱敏電阻相似，鉑電阻溫度傳感器(RTD)是用鉑制成的熱敏感電阻。當通過測量電壓計算RTD溫度時，數字萬用表用已知電流源測量該電流源所產生的電壓。這一電壓為兩條引線(Vlead)上的壓降加RTD上的電壓(Vtemp)。例如，常用RTD的電阻為100Ω，每1℃僅產生0.385Ω的電阻變化。如果每條引線有10Ω電阻，就將造成26℃的測量誤差，這是不可接受的。所以應對RTD作4線歐姆測量。

RTD需要用4線測量

RTD是最精確和最穩定的溫度傳感器，它的線性度優于熱偶和熱敏電阻。但RTD是最貴的溫度傳感器。因此RTD最適合對精度有嚴格要求，而速度和價格不太關鍵的應用領域。

測量技巧

使用5mA電流源會因自熱造成2.5℃的溫度測量誤差。因此把自熱誤差減到最小是極為重要的。

4線測量更為精確，但需要兩倍的引線和兩倍的開關。

溫度IC

溫度集成電路(IC)是一種數字溫度傳感器，它有非常線性的電壓∕電流—溫度關系。有些IC傳感器甚至有代表溫度、并能被微處理器直接讀出的數字輸出形式。

電流傳感器(左)和電壓傳感器(右)

有兩類具有如下溫度關系的溫度IC：

電壓IC: 10 mV/K。

電流IC: 1μA/K。

溫度IC的輸出是非常線性的電壓∕℃。實際產生的是電壓∕Kelvin，因此室溫時的1℃輸出約為3V。溫度IC需要有外電源。通常溫度IC是嵌入在電路中而不用于探測。

溫度IC缺點是溫度范圍非常有限，也存在同樣的自熱、不堅固和需要外電源的問題。總之，溫度IC提供產生正比于溫度的易讀讀數方法。它很便宜，但也受到配置和速度限制。

測量技巧

溫度IC 體積較大，因此它變化慢，并可能造成熱負載。

把溫度IC用于接近室溫的場合。這是它最流行的應用。雖然測量范圍有限，但也能測量150℃的高溫。

實例

LM135235335系列是美國國家半導體公司（NS）生產的一種高精度易校正的集成溫度傳感器，是電壓輸出型溫度傳感器，工作特性類似于齊納穩壓管。該系列器件靈敏度為10mV/K，具有小于1Ω的動態阻抗，工作電流范圍從400μA到5mA，精度為1℃，LM135的溫度范圍為-55℃～+150℃，LM235的溫度范圍為-40℃～+125℃，LM335為-40℃~+100℃。封裝形式有TO-46、TO-92、SO-8。該器件廣泛應用于溫度測量、溫差測量以及溫度補償系統中。詳細信息見LM135，235，335.pdf。

AD590是美國模擬器件公司的電流輸出型溫度傳感器，供電電壓范圍為3~30V，可以承受44V正向電壓和20V反向電壓，測溫范圍為-55℃～+150℃，輸出電流為223μA~423μA，輸出電流變化1μA相當于溫度變化1℃，最大非線性誤差為±0.3℃，響應時間僅為20μs，重復性誤差低至±0.05℃，功耗約為2mW,輸出電流信號的傳輸距離可達到1km以上，作為一種高阻電流源，最高可達20MΩ，所以它不必考慮選擇開關或CMOS多路轉換器所引入的附加電阻造成的誤差,適用于多點溫度測量和遠距離溫度測量的控制。

數字式溫度傳感器：

（1） 原理：

將敏感元件、A/D轉換單元、存儲器等集成在一個芯片上，直接輸出反應被測溫度的數字信號，使用方便，但響應速度較慢（100ms數量級）。

（2） 實例：

DS18B20是美國Dallas半導體公司生產的世界上第一片支持“一線總線”

接口的數字式溫度傳感器，供電電壓范圍為3～5.5V，測溫范圍為-55℃～+125℃，可編程的9～12位分辨率，對應的可分辨溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，出廠設置默認為12位，在12位分辨率時最多在750ms內把溫度值轉換為數字。

經驗豐富的電路板設計人員將根據最終產品要求來使用最合適的解決方案。表1展示了每種溫度傳感器的相對優勢/劣勢。

結語

溫度傳感器AD590常用作溫度測量與溫差控制，在工業與農業以及人們生活中有廣泛應用。隨著網絡技術不斷發展，集成溫度傳感器DS18B20在數字電路中使用更加方便，性價比也比較高，而AD590結合AD轉換器電路設計比較麻煩，但通用性比較強。

關于溫度傳感器ad590就介紹到這里了，關于常見的溫度傳感器測溫電路的介紹還有很多，篇幅所限就不再贅述了。