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用二極管設計一個溫差傳感器電路

發布時間：2020-01-14 來源：Doug Mercer 和 Antoniu Miclaus 責任編輯：wenwei

【導讀】假設二極管內電流恒定，溫度每升高1°C，二極管的正向電壓降, VD降低約2 mV。圖1所示的電路以此特性為基礎設計簡單的溫差傳感器。最好采用同樣類型、來(lai)自(zi)同(tong)一(yi)家(jia)製(zhi)造(zao)商(shang)的(de)二(er)極(ji)管(guan)。兩(liang)個(ge)二(er)極(ji)管(guan)都(dou)是(shi)正(zheng)向(xiang)偏(pian)置(zhi)，使(shi)用(yong)相(xiang)同(tong)的(de)電(dian)阻(zu)值(zhi)來(lai)設(she)定(ding)相(xiang)同(tong)的(de)電(dian)流(liu)，至(zhi)少(shao)在(zai)溫(wen)度(du)相(xiang)同(tong)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)是(shi)這(zhe)樣(yang)。二(er)極(ji)管(guan) DSENSE 用作溫度傳感器，DREF 用作溫度參考傳感器，始終保持恒定溫度，方便起見這裏設置為室溫即25°C。因此，二極管的電壓差 VTEMP 與溫差成正比。

材料:

● ADALM2000主動學習模塊

● 無焊麵包板

● 兩個1 kΩ電阻

● 兩個小信號二極管（1N914或類似元件）

指導

使用兩個1N914二極管，構建圖1所示的電路。

http://0-fzl.cn/art/artinfo/id/80037494

圖1. 溫差電路。

硬件設置

將示波器的輸入1+連接到 VTEMP的正極端子，將示波器的輸入1–連接到 VTEMP的負極端子。使用示波電壓表或示波器來監測 VTEMP的值（使用 True RMS測量顯示器）。使用電壓表的自動量程，或將示波器的 Volts/Div量程設置為最靈敏的值(10 mV)，並且確保啟用通道1。將Vp連接至5 V電源。

http://0-fzl.cn/art/artinfo/id/80037494

圖2. 溫差麵包板電路。

程序步驟

步驟1

讓兩個二極管達到相同的溫度： TSENSE = TREF。測量，並將失調電壓記錄為TAMP ；在以後的測量中減去這個失調電壓值。

http://0-fzl.cn/art/artinfo/id/80037494

圖3. TSENSE = TREF溫差波形。

步驟2

用手指觸摸傳感器二極管，為其加熱。等待電壓穩定之後，減去 VTEMP值，然後將得到的值記錄為體溫電壓。您還可以試著使用吸管將呼出的熱氣吹到傳感器二極管上。

http://0-fzl.cn/art/artinfo/id/80037494

圖4. TSENSE > TREF溫差波形。

如果條件允許的話，用薄塑料袋包裹傳感器二極管，然後將它浸入冰水中冷卻。等待電壓穩定之後，減去 VTEMP 值，然後將得到的值記錄為冰點電壓。

確定溫度傳感器輸出 VTEMP的靈敏度，單位是mV/°C。

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