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温度传感器LM34/35的应用
来源:本站整理  作者:佚名  2006-08-18 10:36:14



     LM34/35型温度传感器的工作电压为4~30V,典型消耗电流分别为90μA和60μA,具有很低的输出阻抗(典型值为0.1Ω),灵敏度为10mV/℃。相对于其他用开尔文绝对温度表示的温度传感器,它们具有一个最大的优点:并不要求在输出电压中减去一个很大的恒定电压就可得到华氏/摄氏温度标尺。在室温条件下,LM34并不需要进行外部校正就能得到±?°F的精度,在-55~+300°F的全量程温度范围内的精度为1?°F;LM35在室温条件下的精度为±?℃,在-55~+150°F的全量程温度范围内的精度为±?℃。LM34具有灵活的封装形式:TO-46(图1)、TO-92(图2)、SO-8(图3)。LM35除了具有上述三种封装形式外,还提供TO-220(图4)封装形式。
    1. 基本使用电路
    在单电源供电时,通过在输出端对地接一个电阻,在GND引脚对地之间串接两个二极管,这两种温度传感器都能输出全量程的温度范围,应用方法见图5;如果是在双电源供电的情况下,在输出端和负电源之间接一个电阻就可以得到全量程的温度范围,应用方法见图6。在图6所示的电路中,R1的阻值靠下式进行选择:
    R1=(-Vs)/50μA
对于LM34,VOUT=+3000mV在+300°F时
                   =+750mV在+75°F时
                   =-500mV在-50°F时
对于LM35,VOUT=+1500mV在+150°F时
                   =+250mV在+25°F时
                   =-550mV在-55°F时
    在实际应用中,LM34/35可以采用两线制连接对温度进行遥测,就像一个由温度决定的电流源,其关系表达式如下:
    IOUT=(20μA/°F)×(TA+3°F)
    相对于其他的传感器而言,它们具有很大的输出值和很小的漂移,可以使输出电流不受引线的尖峰电流影响,图7就是一个两线制温度传感器的应用电路。
    2. 温度-数字接口电路
    如果需要和数字电路进行接口,LM34/35可以通过一个A/D转换器提供的并行或串行的接口和数字电路进行连接。图8是通过串行接口与数字电路进行连接的实例。
    量程是0~128°F,量程的设置是通过调整A/D转换器的外部参考电压来达到的。
    3. 温度-频率转换在遥测中的应用
    图9是一个采用LM131把3~300°F温度转换成30~3000Hz频率的电路。
    该电路的输出频率可以通过下列公式进行计算:
    FOUT=(VIN/2.09V)(Rs/RL)(1/RtCt)
    电路中Rs是用来调整LM131的增益。根据电路和计算公式可以得出满度的调整范围从2533~3588Hz,零点的调整范围从25.33~35.88Hz。如果Rs调节在大约14.8kΩ时,输出频率的增益就是10Hz/°F。这个电路也能应用在远距离传输中。
    4. 温度控制器
    当然,LM34/35的典型应用是进行温度控制。图10给出一个常见的温差测量电路。图11是一个温度控制电路,有两个LM10运算放大器,一个用作温度设定元件,另一个是驱动加热单元(LM395功率晶体管)。  
    调节温度调整电位器可以很平滑地得到一个新的温度设定值。电路中R2、R3和C2是减小电路的过冲量,R1和C1是用来增加电路的稳定性。为了获得最好的性能,温度传感器LM34/35应该尽可能的靠近功率晶体管LM395,以便进行充分的热耦合,以达到准确监测实际温度和减小反应延迟时间的目的。

                                                               


   

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