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          ADALM2000實驗:IC溫度傳感器

          發布時間: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,系統設計得以大大簡化,整體系統成本也會降低。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 數據手冊 以獲取輸出電壓函數。


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


          1698583265804884.png


          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境溫度。


          1698583252837731.png


          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。


          1698583170160745.png

          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:


          1698583148576852.png


          要在示波器工具上顯示溫度,請添加一個新的數學通道,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。


          48.jpg

          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別?


          您可以在 學子專區論壇 上找到問題答案。



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