AD590是AD公司利用PN结正向电流与温度的关系制成的电流输出型两端温度传感器。由于该器件具有良好的线性特性和互换性,因此测量精度高,并具有消除电源波动的特性。其输出电流与绝对温度成比例。在4V至30V电源电压范围内,该器件可充当一个高阻抗、恒流调节器,调节系数为1 µA/K。

AD590中文资料

AD590 优势与特点:

AD590 式电流输出性集成温度传感器,国内同类产品型号为 SG590。实际中通过对电流的测量即可得到相应的温度数值。AD590 后缀以 I,j,K,L,M 表示,实质上指特性不同和测量温度范围不同。其的优势与特点如下:

  (1)线性输出电流:1 µA/K

  (2)宽温度范围:-55°C 至+150°C

  (3)与探头兼容的陶瓷传感器封装

  (4)双端器件:电压输入 / 电流输出

  (5)激光调整至±0.5°C 校准精度(AD590M)

  (6)出色的线性度:满量程范围±0.3°C (AD590M)

  (7)宽电源电压范围:4 V 至 30 V

  (8)传感器与外壳绝缘

  (9)低成本

 

AD590 中文资料

集成温度传感器 AD590(图片来源于网络)

 

片内薄膜电阻经过激光调整,可用于校准器件,使该器件在 298.2K (25°C)时输出 298.2 µA 电流。

 

AD590 适用于 150°C 以下、采用传统电气温度传感器的任何温度检测应用。低成本的单芯片集成电路及无需支持电路的特点,使它成为许多温度测量应用的一种很有吸引力的备选方案。应用 AD590 时,无需线性化电路、精密电压放大器、电阻测量电路和冷结补偿。

 

除温度测量外,还可用于分立器件的温度补偿或校正、与绝对温度成比例的偏置、流速测量、液位检测以及风速测定等。AD590 可以裸片形式提供,适合受保护环境下的混合电路和快速温度测量。

 

AD590 特别适合远程检测应用。它提供高阻抗电流输出,对长线路上的压降不敏感。任何绝缘良好的双绞线都适用,与接收电路的距离可达到数百英尺。这种输出特性还便于 AD590 实现多路复用:输出电流可以通过一个 CMOS 多路复用器切换,或者电源电压可以通过一个逻辑门输出切换。

 

引脚图及功能

 

引脚图及功能

(图片来源于网络)

 

功能:

AD590 须被用于 150℃以下的温度传感应用中,这是目前常规电子温度传感器的工作范围。单片集成电路的天生低成本,加上无需外围支持电路,使得 AD590 成为许多温度测量场合最具吸引力的选择方案。线性电路,精确电压放大器,热阻测量电路以及冷接点补偿等等,在 AD590 应用中都不再需要。

 


除了温度测量以外,AD590 的应用还包括温度补偿﹑分立器件校正﹑恒定误差的绝对温度比例﹑流速测量﹑液体水平检测和风速测定。AD590 提供可选的芯片封装,适用于混合电路以及受保护环境中的快速温度测量。

 


AD590 在遥感应用中尤其有效。因其高阻抗电流输出,器件对远程传输的压降并不敏感。任何良好绝缘的双绞线都足以应付距离接收电路数百英尺以外的操作。AD590 的输出特性也让其轻松实现复用:电流可由 CMOS 多路复用器选择,而供压则可被逻辑门输出任意切换。

 

工作原理

工作原理:AD590 是电流型温度传感器,通过对电流的测量可得到所需要的温度值,直接输出与热力学温度成比例的电流信号,在输出端串联一个电阻则转换为电压信号。除此之外,AD590 还具有测温不需要参考点、抗干扰能力强、互换性好等优点。


工作原理

(图片来源于网络)

 

AD590 的内部电路图如图 1 所示,简化电路如图 2 所示。该传感器由多个晶体管和电阻组成,其中晶体管制作在一个半导体单面基片上,因此它们的特性、损耗和发射极面积能够相互匹配。整体分析图 2 ,该电路可看作由两个镜象电流源构成。其中,晶体管 Q1 和 Q2 组成上镜象电流源,Q3 和 Q4 组成下镜象电流源。如果设上镜象电路的输出是 Q3 的输入,则 Q4 的输入是上镜象电路的输出。

 

内部结构

 

内部结构

(图片来源于网络)

 

作用和用途

AD590 测量热力学温度、摄氏温度、两点温度差、多点最低温度、多点平均温度的具体电路,广泛应用于不同的温度控制场合。由于 AD590 精度高、价格低、不需辅助电源、线性好,常用于测温和热电偶的冷端补偿。应用举例

 

以某节能型药材仓库温、湿度控制系统为例,若要求库房温度低于 T℃,相对湿度低于 A1B1%RH。

 

则采取的两种控制模式如下:

 

控制模式一:当库内相对湿度高于 A1B1%RH 且库外温度低于 T℃时,进行库内外通风。这种方式是利用库内外湿度差进行空气的交换,以达到库内除湿的要求,其优点是高效、节能、节省资金。但这种方式受到严格的控制。首先,库外的相对湿度要低于库内的,它们之间的差要大于 A2B2%RH,这样才能有效保证及时地进行库内的除湿。其次,库内库外的温度差要小于△T℃,这是因为,如果在库外温度远高于库内温度时进行通风,热空气进入库区后遇上冷空气就会造成药品、器材表面结露的现象,进而影响药品和器材的质量。反之,如果在库内温度远高于库外温度时进行通风,冷空气进入库内后也会在药品器材表面结露。另外,库外温度不能接近 T℃。这是因为,如果库外温度接近 T℃时进行通风,很可能使密闭的库温升高,从而超过温度上限 T℃。

 

控制模式二:当温度高于 T℃或湿度高于 A1B1%RH 但不满足第一种情况时,开启冷冻空调机组进行库内降温除湿。

 

为避免因库内外温差过大通风时药品、器材表面结露的现象,必须严格控制系统温差值的精度。传统的测温差方法是对两点温度分别进行处理(调理电路、A/D、运算处理)后求差值,此方法所得温差精度低。库内外温差测量可采用图 3 所示电路,利用温差值直接与设定值相比较,既能保证较高的精度,又简化了系统的软件设计,提高了系统的可靠性。