在自動控制、機電整合的應(yīng)用中,溫度的測量為常見的需求,感測溫度的產(chǎn)品有多種型態(tài),依特性可概分為膨脹變化型、顏色變化型、電阻變化型、電流變化型、電壓變化型、頻率變化型…等,常見的電壓變化型的溫度傳感器有LM35、LM335,其不同點為 LM35 之輸出電壓是與攝氏溫標呈線性關(guān)係,而 LM335 則是與凱氏溫標呈線性關(guān)系。由於攝氏溫標較常使用,因此本文將針對LM35做介紹。
1. 溫度傳感器 LM35 LM35是由National Semiconductor所生產(chǎn)的溫度感測器,其輸出電壓與攝氏溫標呈線性關(guān)係,轉(zhuǎn)換公式如式(1),0°C時輸出為0V,每升高 1°C,輸出電壓增加10mV。
(1) LM35 有多種不同封裝型式,外觀如圖 1 所示。在常溫下,LM35 不需要額外的校準處理即可達到± °1/4C的準確率。其電源供應(yīng)模式有單電源與正負雙電源兩種,其引腳如圖 2 所示,正負雙電源的供電模式可提供負溫度的量測;兩種接法的靜默電流-溫度關(guān)係如圖 3所示,單電源模式在25°C下靜默電流約50μA,非常省電。
圖1:LM35封裝及引腳排列
圖2:LM35接線圖
圖3
2. 實際測試 接下來實際對LM35進行測試,測試使用單電源模式,並且將輸出以非反相放大器放大十倍,如圖4的電路。以10Hz 的頻率記錄放大后的電壓值,得到如圖5的溫度-時間圖。
圖4
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