文档介绍：前言
进入21世纪后,特别在我国加入WTO后,国内产品面临巨大挑战。各行业特别是传统产业都急切需要应用电子技术、自动控制技术进行改造和提升。例如纺织行业,温湿度是影响纺织品质量的重要因素,但纺织企业对温湿度的测控手段仍很粗糙,十分落后,绝大多数仍在使用干湿球湿度计,采用人工观测,人工调节阀门、风机的方法,其控制效果可想而知。制药行业里也基本如此。而在食品行业里,则基本上凭经验,很少有人使用湿度传感器。值得一提的是,随着农业向产业化发展,许多农民意识到必需摆脱落后的传统耕作、养殖方式,采用现代科学技术来应付进口农产品的挑战,并打进国外市场。各地建立了越来越多的新型温室大棚,种植反季节蔬菜,花卉;养殖业对环境的测控也日感迫切;调温冷库的大量兴建都给温湿度测控技术提供了广阔的市场。我国已引进荷兰、以色列等国家较先进的大型温室四十多座,自动化程度较高,成本也高。国内正在逐步消化吸收有关技术,一般先搞调温、调光照,控通风;第二步搞温湿度自动控制及CO2测控。此外,国家粮食储备工程的大量兴建,对温湿度测控技术提也提出了要求。
温度是一个基本的物理量,自然界中的一切过程无不与温度密切相关。温度传感器是最早开发,应用最广的一类传感器。温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。从17世纪初人们开始利用温度进行测量。在半导体技术的支持下,本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。与之相应,根据波与物质的相互作用规律,相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。
温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究,测量120K以下温度的低温温度计得到了发展,如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件,~300K范围内的温度。目前,全球的传感器市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。有关专家指出,传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高,各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化,竞争也将日益激烈。新技术的发展将重新定义未来的传感器市场,比如无线传感器、光纤传感器、智能传感器和金属氧化传感器等新型传感器的出现与市场份额的扩大。
1 AD590的特性
AD590的功能及特性
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。根据特性分挡,AD590的后缀以I,J,K,L,M表示。AD590L,AD590M一般用于精密温度测量电路,其电路外形如图1所示,它采用金属壳3 脚封装,其中1脚为电源正端V+;2脚为电流输出端I0;3脚为管壳,一般不用。。

AD590的主特性参数如下:
工作电压:4~30V;工作温度:-55~+150℃;
保存温度:-65~+175℃;
正向电压:+44V;
反向电压:-20V;
焊接温度(10秒):300℃;
灵敏度:1μA/K。
AD590的工作原理
在被测温度一定时,AD590相当于一个恒流源,把它和5~30V的直流电源相连,并在输出端串接一个1kΩ的恒值电阻,那么,此电阻上流过的电流将和被测温度成正比,此时电阻两端将会有1mV/K的电压信号。。

图1-2是利用ΔUBE特性的集成PN结传感器的感温部分核心电路。其中T1、T2起恒流作用,可用于使左右两支路的集电极电流I1和I2相等;T3、T4是感温用的晶体管,两个管的材质和工艺完全相同,但T3实质上是由n个晶体管并联而成,因而其结面积是T4的n倍。T3和T4的发射结电压UBE3和UBE4经反极性串联后加在电阻R上,所以R上端电压为ΔUBE。因此,电流I1为:I1=ΔUBE/R=(KT/q)(lnn)/R
对于AD590,n=8,这样,电路的总电流将与热力学温度T成正比,将此电流引至负载电阻RL上便可得到与T成正比的输出电压。由于利用了恒流特性,所以输出信号不受电源电压和导线电阻的影响。,该电阻已用激光修正了其