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来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/24 22:51:26
预习 仪器的介绍 思考题
原理 :
LM135 系列温度传感器是一种电压输出型精密集成温度传感器。它工作类似于齐纳二极管，其反向击穿电压随绝对温度以 +10mV/K 的比例变化，工作电流为 0.4 —— 5mA ，动态阻抗仅为 1 Ω，便于和测量仪表配接。这种温度传感器具有测量精度高，应用简单等优点。 LMl35 系列温度传感器的测温范围很宽， LM135 测温范围为 -55 —— + 150 ℃， LM235 和 LM335 测温范围分别为 -40 —— + 125 ℃和 -40 —— + 100 ℃ 。其短时使用测温上限可分别扩宽至 200 ℃、 150 ℃和 125 ℃。
图 1 是它们的两种封装形式和引脚功能图。
图 2 是 LMl35 系列的内部电原理图：
典型应用电路
1 、基本测温电路
图 3 是采用 LMl35 的测温电路，它的输出电压与绝对温度成正比，灵敏度为 10mV/K 。可以通过数字电压表测量其两端电压差来取得温度值。为防止自热效应对测量结果的影响，一般将 LMl35 的工作电流限制在 1mA 左右。
2 ．精密测温电路
LMl35 系列具有外附校正端，因此可以方便地对测量误差进行修正，有效地消除制造工艺带来的误差。电路修正方法很简单，如图 4 所示，只需在温度为 25 ℃ 时调整电位器 Rw 改变校正端偏压，并用数字电压表 20V 档测量传感器的输出压电值为 2.982V 即可。经校正后，该电路在 100C ℃范围内测量误差小于 1 ℃。
3 ．温度遥测电路
当测量点与显示仪表距离较远时，传感器的工作电流在连接导线上的压降叠加在传感器的输出电压上，会产生一定的测量误差。为了消除连接导线电阻的影响，可以采用图 5 所示电路，利用恒流源驱动 LMl35 ，由于传感器的工作电流恒定，连接导线电阻也是固定的，因此导线上的压降是一定值，可以通过校正端加以修正，保证了测量结果的准确性。
4 ．热电偶冷端补偿测温电路
图 6 是采用热电偶且测温范围很宽的实用电路。它采用了分度号为 K 的热电偶，测量上限温度可达 1000 ℃ 。为了消除热电偶冷端环境的影响，采用 LM335 对冷端温度进行测量，然后通过运算放大器 LM308 将温度电压信号与热电偶产生的热电势叠加后放大输出，从而使输出电压信号反映热电偶工作端的真实温度。由于 LM335 输出电压与绝对温度成正比，故采用 LM329 与电阻分压产生一电压信号抵消其在 0 ℃ 的输出电压。该电路输出电压与被测温度的对应关系被放大电路调整为 10mV/ ℃。
5 ． Ni — Cd 电池快速充电电路
图 7 是一种安全可靠的 Ni-Cd 电池快速充电电路。它是利用 Ni — Cd 电池外壳温度变化来检测电池充电是否完成的。一般来说，当被充电电池温度上升 5 ℃ 时即已充至额定容量的 80 ％。这里 ST1 用于检测环境温度， ST2 与充电电池热偶合用于检测电池温度。利用温度传感器的失调调整端将 ST1 的输出电压调得比 ST2 高 50mV ，这样当电池温度超过环境温度 5 ℃ 时，比较器 LM308 输出变为低电平， LM317 由恒流源状态变为电压源状态，输出电压仅 2V 左右，电源只能通过 R 以 50mA 的小电流继续给电池充电。这种方法可以节省充电时间又不会造成过充电。
6 ．温差测量电路
在一些场合常需测量两点的温度差。如水泵风机等设计中，常需按入口处与出口处的温差来确定叶轮形状是否合理。由于温差很小，就要求有很高的测量精度相分辨率。图 8 所示是一种高灵敏度温差测量电路，其灵敏度为 100mV ／℃。这里采用精密运算放大器 LM308 ，将两温度传感器测得的温差电压放大 10 倍后输出。调 Rw 可使两传感器处于同一温度时运放输出为 0 。
7 ．气流检测电路
图 9 所示是利用 LM335 工作中的自热效应来检测气体的流动。 ST1 置于静止空气中，工作电流较低，约为 1mA 。 ST2 置于外部环境中，工作电流较大，约为 10mA 。 ST3 工作电流较大，而在空气不流动时其产生的自热温升高于 STl 的温升，因此比较器 LM301 的反相输入端电压高于同相输入端电压。输出为低电平。当外部环境空气流动时、 ST2 产生的热量不断传到周围空气中被带走，因此自热效应引起的温升降低。而这时 STl 处于静止的空气中，热传导很慢，故其自热效应引起的温升大于 ST2 的温升，故比较器 LM301 输出变为高电平，驱动发光管点亮告警。通过 Rp 可以设定报警点的空气流速。
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预习 仪器的介绍 思考题
原理 :
LM135 系列温度传感器是一种电压输出型精密集成温度传感器。它工作类似于齐纳二极管，其反向击穿电压随绝对温度以 +10mV/K 的比例变化，工作电流为 0.4 —— 5mA ，动态阻抗仅为 1 Ω，便于和测量仪表配接。这种温度传感器具有测量精度高，应用简单等优点。 LMl35 系列温度传感器的测温范围很宽， LM135 测温范围为 -55 —— + 150 ℃， LM235 和 LM335 测温范围分别为 -40 —— + 125 ℃和 -40 —— + 100 ℃ 。其短时使用测温上限可分别扩宽至 200 ℃、 150 ℃和 125 ℃。
图 1 是它们的两种封装形式和引脚功能图。
图 2 是 LMl35 系列的内部电原理图：
典型应用电路
1 、基本测温电路
图 3 是采用 LMl35 的测温电路，它的输出电压与绝对温度成正比，灵敏度为 10mV/K 。可以通过数字电压表测量其两端电压差来取得温度值。为防止自热效应对测量结果的影响，一般将 LMl35 的工作电流限制在 1mA 左右。
2 ．精密测温电路
LMl35 系列具有外附校正端，因此可以方便地对测量误差进行修正，有效地消除制造工艺带来的误差。电路修正方法很简单，如图 4 所示，只需在温度为 25 ℃ 时调整电位器 Rw 改变校正端偏压，并用数字电压表 20V 档测量传感器的输出压电值为 2.982V 即可。经校正后，该电路在 100C ℃范围内测量误差小于 1 ℃。
3 ．温度遥测电路
当测量点与显示仪表距离较远时，传感器的工作电流在连接导线上的压降叠加在传感器的输出电压上，会产生一定的测量误差。为了消除连接导线电阻的影响，可以采用图 5 所示电路，利用恒流源驱动 LMl35 ，由于传感器的工作电流恒定，连接导线电阻也是固定的，因此导线上的压降是一定值，可以通过校正端加以修正，保证了测量结果的准确性。
4 ．热电偶冷端补偿测温电路
图 6 是采用热电偶且测温范围很宽的实用电路。它采用了分度号为 K 的热电偶，测量上限温度可达 1000 ℃ 。为了消除热电偶冷端环境的影响，采用 LM335 对冷端温度进行测量，然后通过运算放大器 LM308 将温度电压信号与热电偶产生的热电势叠加后放大输出，从而使输出电压信号反映热电偶工作端的真实温度。由于 LM335 输出电压与绝对温度成正比，故采用 LM329 与电阻分压产生一电压信号抵消其在 0 ℃ 的输出电压。该电路输出电压与被测温度的对应关系被放大电路调整为 10mV/ ℃。
5 ． Ni — Cd 电池快速充电电路
图 7 是一种安全可靠的 Ni-Cd 电池快速充电电路。它是利用 Ni — Cd 电池外壳温度变化来检测电池充电是否完成的。一般来说，当被充电电池温度上升 5 ℃ 时即已充至额定容量的 80 ％。这里 ST1 用于检测环境温度， ST2 与充电电池热偶合用于检测电池温度。利用温度传感器的失调调整端将 ST1 的输出电压调得比 ST2 高 50mV ，这样当电池温度超过环境温度 5 ℃ 时，比较器 LM308 输出变为低电平， LM317 由恒流源状态变为电压源状态，输出电压仅 2V 左右，电源只能通过 R 以 50mA 的小电流继续给电池充电。这种方法可以节省充电时间又不会造成过充电。
6 ．温差测量电路
在一些场合常需测量两点的温度差。如水泵风机等设计中，常需按入口处与出口处的温差来确定叶轮形状是否合理。由于温差很小，就要求有很高的测量精度相分辨率。图 8 所示是一种高灵敏度温差测量电路，其灵敏度为 100mV ／℃。这里采用精密运算放大器 LM308 ，将两温度传感器测得的温差电压放大 10 倍后输出。调 Rw 可使两传感器处于同一温度时运放输出为 0 。
7 ．气流检测电路
图 9 所示是利用 LM335 工作中的自热效应来检测气体的流动。 ST1 置于静止空气中，工作电流较低，约为 1mA 。 ST2 置于外部环境中，工作电流较大，约为 10mA 。 ST3 工作电流较大，而在空气不流动时其产生的自热温升高于 STl 的温升，因此比较器 LM301 的反相输入端电压高于同相输入端电压。输出为低电平。当外部环境空气流动时、 ST2 产生的热量不断传到周围空气中被带走，因此自热效应引起的温升降低。而这时 STl 处于静止的空气中，热传导很慢，故其自热效应引起的温升大于 ST2 的温升，故比较器 LM301 输出变为高电平，驱动发光管点亮告警。通过 Rp 可以设定报警点的空气流速。
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原理 :
LM135 系列温度传感器是一种电压输出型精密集成温度传感器。它工作类似于齐纳二极管，其反向击穿电压随绝对温度以 +10mV/K 的比例变化，工作电流为 0.4 —— 5mA ，动态阻抗仅为 1 Ω，便于和测量仪表配接。这种温度传感器具有测量精度高，应用简单等优点。 LMl35 系列温度传感器的测温范围很宽， LM135 测温范围为 -55 —— + 150 ℃， LM235 和 LM335 测温范围分别为 -40 —— + 125 ℃和 -40 —— + 100 ℃ 。其短时使用测温上限可分别扩宽至 200 ℃、 150 ℃和 125 ℃。
图 1 是它们的两种封装形式和引脚功能图。
图 2 是 LMl35 系列的内部电原理图：
典型应用电路
1 、基本测温电路
图 3 是采用 LMl35 的测温电路，它的输出电压与绝对温度成正比，灵敏度为 10mV/K 。可以通过数字电压表测量其两端电压差来取得温度值。为防止自热效应对测量结果的影响，一般将 LMl35 的工作电流限制在 1mA 左右。
2 ．精密测温电路
LMl35 系列具有外附校正端，因此可以方便地对测量误差进行修正，有效地消除制造工艺带来的误差。电路修正方法很简单，如图 4 所示，只需在温度为 25 ℃ 时调整电位器 Rw 改变校正端偏压，并用数字电压表 20V 档测量传感器的输出压电值为 2.982V 即可。经校正后，该电路在 100C ℃范围内测量误差小于 1 ℃。
3 ．温度遥测电路
当测量点与显示仪表距离较远时，传感器的工作电流在连接导线上的压降叠加在传感器的输出电压上，会产生一定的测量误差。为了消除连接导线电阻的影响，可以采用图 5 所示电路，利用恒流源驱动 LMl35 ，由于传感器的工作电流恒定，连接导线电阻也是固定的，因此导线上的压降是一定值，可以通过校正端加以修正，保证了测量结果的准确性。
4 ．热电偶冷端补偿测温电路
图 6 是采用热电偶且测温范围很宽的实用电路。它采用了分度号为 K 的热电偶，测量上限温度可达 1000 ℃ 。为了消除热电偶冷端环境的影响，采用 LM335 对冷端温度进行测量，然后通过运算放大器 LM308 将温度电压信号与热电偶产生的热电势叠加后放大输出，从而使输出电压信号反映热电偶工作端的真实温度。由于 LM335 输出电压与绝对温度成正比，故采用 LM329 与电阻分压产生一电压信号抵消其在 0 ℃ 的输出电压。该电路输出电压与被测温度的对应关系被放大电路调整为 10mV/ ℃。
5 ． Ni — Cd 电池快速充电电路
图 7 是一种安全可靠的 Ni-Cd 电池快速充电电路。它是利用 Ni — Cd 电池外壳温度变化来检测电池充电是否完成的。一般来说，当被充电电池温度上升 5 ℃ 时即已充至额定容量的 80 ％。这里 ST1 用于检测环境温度， ST2 与充电电池热偶合用于检测电池温度。利用温度传感器的失调调整端将 ST1 的输出电压调得比 ST2 高 50mV ，这样当电池温度超过环境温度 5 ℃ 时，比较器 LM308 输出变为低电平， LM317 由恒流源状态变为电压源状态，输出电压仅 2V 左右，电源只能通过 R 以 50mA 的小电流继续给电池充电。这种方法可以节省充电时间又不会造成过充电。
6 ．温差测量电路
在一些场合常需测量两点的温度差。如水泵风机等设计中，常需按入口处与出口处的温差来确定叶轮形状是否合理。由于温差很小，就要求有很高的测量精度相分辨率。图 8 所示是一种高灵敏度温差测量电路，其灵敏度为 100mV ／℃。这里采用精密运算放大器 LM308 ，将两温度传感器测得的温差电压放大 10 倍后输出。调 Rw 可使两传感器处于同一温度时运放输出为 0 。
7 ．气流检测电路
图 9 所示是利用 LM335 工作中的自热效应来检测气体的流动。 ST1 置于静止空气中，工作电流较低，约为 1mA 。 ST2 置于外部环境中，工作电流较大，约为 10mA 。 ST3 工作电流较大，而在空气不流动时其产生的自热温升高于 STl 的温升，因此比较器 LM301 的反相输入端电压高于同相输入端电压。输出为低电平。当外部环境空气流动时、 ST2 产生的热量不断传到周围空气中被带走，因此自热效应引起的温升降低。而这时 STl 处于静止的空气中，热传导很慢，故其自热效应引起的温升大于 ST2 的温升，故比较器 LM301 输出变为高电平，驱动发光管点亮告警。通过 Rp 可以设定报警点的空气流速。
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预习 仪器的介绍 思考题
原理 :
LM135 系列温度传感器是一种电压输出型精密集成温度传感器。它工作类似于齐纳二极管，其反向击穿电压随绝对温度以 +10mV/K 的比例变化，工作电流为 0.4 —— 5mA ，动态阻抗仅为 1 Ω，便于和测量仪表配接。这种温度传感器具有测量精度高，应用简单等优点。 LMl35 系列温度传感器的测温范围很宽， LM135 测温范围为 -55 —— + 150 ℃， LM235 和 LM335 测温范围分别为 -40 —— + 125 ℃和 -40 —— + 100 ℃ 。其短时使用测温上限可分别扩宽至 200 ℃、 150 ℃和 125 ℃。
图 1 是它们的两种封装形式和引脚功能图。
图 2 是 LMl35 系列的内部电原理图：
典型应用电路
1 、基本测温电路
图 3 是采用 LMl35 的测温电路，它的输出电压与绝对温度成正比，灵敏度为 10mV/K 。可以通过数字电压表测量其两端电压差来取得温度值。为防止自热效应对测量结果的影响，一般将 LMl35 的工作电流限制在 1mA 左右。
2 ．精密测温电路
LMl35 系列具有外附校正端，因此可以方便地对测量误差进行修正，有效地消除制造工艺带来的误差。电路修正方法很简单，如图 4 所示，只需在温度为 25 ℃ 时调整电位器 Rw 改变校正端偏压，并用数字电压表 20V 档测量传感器的输出压电值为 2.982V 即可。经校正后，该电路在 100C ℃范围内测量误差小于 1 ℃。
3 ．温度遥测电路
当测量点与显示仪表距离较远时，传感器的工作电流在连接导线上的压降叠加在传感器的输出电压上，会产生一定的测量误差。为了消除连接导线电阻的影响，可以采用图 5 所示电路，利用恒流源驱动 LMl35 ，由于传感器的工作电流恒定，连接导线电阻也是固定的，因此导线上的压降是一定值，可以通过校正端加以修正，保证了测量结果的准确性。
4 ．热电偶冷端补偿测温电路
图 6 是采用热电偶且测温范围很宽的实用电路。它采用了分度号为 K 的热电偶，测量上限温度可达 1000 ℃ 。为了消除热电偶冷端环境的影响，采用 LM335 对冷端温度进行测量，然后通过运算放大器 LM308 将温度电压信号与热电偶产生的热电势叠加后放大输出，从而使输出电压信号反映热电偶工作端的真实温度。由于 LM335 输出电压与绝对温度成正比，故采用 LM329 与电阻分压产生一电压信号抵消其在 0 ℃ 的输出电压。该电路输出电压与被测温度的对应关系被放大电路调整为 10mV/ ℃。
5 ． Ni — Cd 电池快速充电电路
图 7 是一种安全可靠的 Ni-Cd 电池快速充电电路。它是利用 Ni — Cd 电池外壳温度变化来检测电池充电是否完成的。一般来说，当被充电电池温度上升 5 ℃ 时即已充至额定容量的 80 ％。这里 ST1 用于检测环境温度， ST2 与充电电池热偶合用于检测电池温度。利用温度传感器的失调调整端将 ST1 的输出电压调得比 ST2 高 50mV ，这样当电池温度超过环境温度 5 ℃ 时，比较器 LM308 输出变为低电平， LM317 由恒流源状态变为电压源状态，输出电压仅 2V 左右，电源只能通过 R 以 50mA 的小电流继续给电池充电。这种方法可以节省充电时间又不会造成过充电。
6 ．温差测量电路
在一些场合常需测量两点的温度差。如水泵风机等设计中，常需按入口处与出口处的温差来确定叶轮形状是否合理。由于温差很小，就要求有很高的测量精度相分辨率。图 8 所示是一种高灵敏度温差测量电路，其灵敏度为 100mV ／℃。这里采用精密运算放大器 LM308 ，将两温度传感器测得的温差电压放大 10 倍后输出。调 Rw 可使两传感器处于同一温度时运放输出为 0 。
7 ．气流检测电路
图 9 所示是利用 LM335 工作中的自热效应来检测气体的流动。 ST1 置于静止空气中，工作电流较低，约为 1mA 。 ST2 置于外部环境中，工作电流较大，约为 10mA 。 ST3 工作电流较大，而在空气不流动时其产生的自热温升高于 STl 的温升，因此比较器 LM301 的反相输入端电压高于同相输入端电压。输出为低电平。当外部环境空气流动时、 ST2 产生的热量不断传到周围空气中被带走，因此自热效应引起的温升降低。而这时 STl 处于静止的空气中，热传导很慢，故其自热效应引起的温升大于 ST2 的温升，故比较器 LM301 输出变为高电平，驱动发光管点亮告警。通过 Rp 可以设定报警点的空气流速。
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