AD590电流输出型温度传感器介绍

电流输出型温度传感器AD590是美国AD公司生产的，具有典型代表性、应用广泛的一种集成温度传感器。它具有灵敏度高、体积小、价格低、使用简单等特点，由于采用电流镜电路，其典型的电流温度灵敏度为1μA/K，测温范围宽（－50～＋150℃）。因为是电流输出型，所以长导线传输信号损失小而且不易被干扰。

图2.4-4　温差式流量检测原理

图2.4-5　电流镜电路

1.AD590的工作原理

AD590中的电流镜电路如图2.4-5所示。该电路由两对晶体管组成，其中V1和V2是基本的温敏差分对管，给出了温度信号，再加上与它们分别串联的PNP管V3和V4就组成了所谓的电流镜。由于它们具有完全相同的结构和特点，且发射极偏压又相同，所以使得流过V1和V2的集电极电流在任何温度下始终相等。实际上，在这里假设了晶体管的输出阻抗和电流增益均为无穷大，因此可以忽略集电极电流随集电极电压UCB的变化及集电极电流的影响。为了使V1和V2工作在不同的集电极电流密度下，两管采用不同的发射极面积。设其面积比为n，则两管的电流密度比为面积的反比，因此只要在电路“＋”和“－”端加上高于UBE两倍电压，在电阻R1上将得到两管的基极—发射极电压差，即

由此可见，在电流镜电路中，ΔUBE的温度系数仅取决于n，而n与温度无关。流过这个电路左右两支路的电流为

于是由“＋”端到“－”端流过的总电流为

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如果R1和n都不随温度变化，则电路的总电流I0正比于绝对温度T。

2.AD590的典型参数与应用电路

典型参数：

1）线性电流输出1μA/K。

2）工作温度范围－50～＋150℃。

3）输出阻抗高达10MΩ。

4）非线性误差小于±0.5℃。

5）工作电压范围4～30V。

将AD590与一个1kΩ的电阻串联，即可得到基本的温度检测电路，如图2.4-6所示。在1kΩ电阻上得到正比于绝对温度的电压输出，其灵敏度为1mV/K。由于AD590内阻极高，很容易将电流输出转换为电压输出，另外非常适合远距离测量，而且馈线可以采用一般的双绞线。

图2.4-6　AD590基本温度检测电路