學子專區—ADALM2000實驗：IC溫度感測器
前言：
作者: ADI 系統應用工程師Antoniu Miclaus
目標
本實驗活動的目標，是運用積體電路溫度感測器測量環境溫度，這些溫度感測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是一款晶片內整合訊號處理功能的單晶片溫度感測器，其工作溫度範圍為-50°C至+150°C，非常適合眾多應用。由於內建訊號處理功能，因此無需任何調整、緩衝或線性化電路，系統設計得以大幅簡化，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，採用5.0 V單電源時，擺幅範圍為0.25 V (-50°C)至4.75 V (+150°C)。
所需材料
• ADALM2000主動學習模組
• 無焊試驗板和跳線套件
• AD22100溫度感測器
硬體設定
對於溫度測量，需要將感測器連接到電源，將輸出連接到示波器。圖2顯示了無焊試驗板上的感測器連接。
圖1.AD22100溫度感測器針腳排列。
圖2.AD22100溫度感測器的試驗板連接。
程式步驟
打開Scopy並啟用5 V正電源電壓。在示波器的通道1上，您將看到感測器的輸出電壓。要獲得溫度值，需要參考感測器的產品手冊以獲取輸出電壓函數。
根據程式1給出的輸出電壓函數，可以提煉出環境溫度(TA)的程式。
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，並將M1通道解析度設置為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。
圖3.輸出電壓和溫度測量
使用AD592測量溫度
背景知識
AD592為一款2端單晶片積體電路溫度感測器，其輸出電流與絕對溫度成比例。在寬電源電壓範圍內，該元件可充當一個高阻抗、1 µA/K溫度相關電流源。採用單電源（4 V至30 V）時，AD592可在較寬的工作溫度範圍（-25°C至+105°C）內提供0.5°C的測量精度。
材料
• ADALM2000主動學習模組
• 無焊試驗板和跳線套件
• AD592電流溫度感測器
• 一個1 kΩ電阻
硬體設定
圖4顯示了感測器針腳排列。ADALM2000只能測量電壓，因此有必要在感測器輸出端連接一個電阻，並應用歐姆定律來計算電流值。
圖4.AD592電流溫度感測器引腳排佈。
按圖5所示方式進行連接。
圖5.AD592試驗板連接。
程式步驟
打開Scopy並啟用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。
通過電阻的電流等於通道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。從感測器的產品手冊可知，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。
圖6.AD592的輸出電流與溫度的關係
了解這一點後，我們就可以應用從K到°C的轉換公式：
要在示波器工具上顯示溫度，請添加一個新的數學通道，並使用程式4作為函數。請記住，通道1電壓以mV為單位，感測器的輸出電流以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。
圖7.電阻電壓和溫度測量
問題：
AD22100電壓輸出溫度感測器和AD592電流輸出溫度感測器的工作原理如何區別？
您可以在學子專區論壇上找到問題答案。
