常用温度传感器芯片介绍
处于正向偏压的硅二极管和基极一射极结点往往可用来测量温度,在室温下,正向偏压的结点大的降压,它是有大的-2mV／℃的负温度系数。确定的电压和温度系数是和结点的几何尺寸、电流密度和其它因素有关,精确的校准需要在已知温度下单独测量每个二极管或者晶体管,PN结的基本方程是I=IO(eqv／KT-1其中q是电子的电量,K是物理常数,称为玻尔茨曼常数,T是绝对温度开氏温度是常数,基本上等于反向偏压的泄漏电流,在室温下,KT／q大约是26mV,在正常的正向偏压条件下,-1这项是微小和无关重要的,可以忽略不计,所以I=IOeqv／KT,于是I=I／Io=V,温度传感器IC的工作原理是根据两个基极--射极电压之间的差值,这时结点的电流保持固定的比率I2／I21,对这方程进行一点代数运算就可以得出电压差,中的电路利用这个电压差值产生的输出电压或电流是和温度成正比的,表3列举4个IC,AD590和AD592的表现相同,不过较新的AD592便宜,采用TO-92的封装外壳,适用于教室的温度范围,超出这范围,准确度较严格。National的LM34／LM35是三端器件,在0°F或0℃下输出为零,LM135／235／335却是类似于齐纳二极管的器件,其输出和绝对温度成正比。我们来去看看AD592／590、AD592和AD590是输出为1μA／K,在0°C时是μA的两端点稳压器。制造商在5代时把这校准,保证它在4代至3代之间的工作,不过要注意,提高电压会增加功耗,并且引起轻微的测量误差,图5说明它们是简单线路中的用途,可以得出从0℃或者0°F的数字计伏特的温度读数。
1μA／K的电流流过R1时,R1以1mV／0°C,或者1mV／0°F,的灵敏度把电流值分为电压值,R1的两端电压是和绝地温度成正比,电阻R2、R3和R4提供的补偿等于R1和0℃或者0°F时的电压,这补偿是利用数字伏特计来调节的,要获得摄氏表的读数,必须把R3调到输出是,华氏表的读数则应把输出调到,如R1原来就是±％,或者利用数字欧姆表进行微调,要达到IC规定的准确度并不需温度校准,如果想使用较低级的IC要轻松达到贝高的准确度。
