集成溫度傳感器μPC616及其應(yīng)用 2011-06-03 19:55:16來源:互聯(lián)網(wǎng)
摘　要：介紹集成溫度μPC616的工作特性及工作原理，給出了利用μPC616設(shè)計(jì)的典型應(yīng)用電路。
關(guān)鍵詞：溫度傳感器；μPC616；線性變化
Integrated Temperature Sensor μPC616 and Its Applicatio n
GAO Meizhen
(Department of Physics Hubei Normal University, Huangshi 435002, China)
Abstract: The main characteristic of the μPC616 and its working principle were introduced in this paper. The typical app lication electric circuits bas ed on μPC616 was given finally.
Key words: temperature sensor; μPC616; linear variety
PN結(jié)集成溫度傳感器是利用晶體管在不同的溫度下有不同的電流密度差來工作的。它的輸出形式可分為電壓型和電流型兩種，其中電壓型的靈敏度一般為10mV/℃，電流型的靈敏度為1μA/℃。它還具有絕對零度時輸出電量為零的特性，利用這一特性，可以很容易地測量絕對溫度值。μPC616是電壓輸出型PN結(jié)集成溫度傳感器。
1μPC616的結(jié)構(gòu)與工作原理
PN結(jié)集成溫度傳感器具有良好的輸出線性，輸出阻抗低，易與控制電路接口，可用于溫度的測量和控制，也可用于熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償和空氣流速檢測等方面。μPC系列的傳感器是NEC公司的產(chǎn)品，μPC616是典型產(chǎn)品之一，其原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖1、圖2。

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μPC616A的測量范圍是-40～+125℃，而μPC616C測量范圍是-25～+85℃。μPC616A是利用一對非常匹配的晶體管，使它們工作在不同的電流密度下，利用晶體管VBE之差ΔVBE與溫度(T)的線性關(guān)系來測溫。在圖1中，發(fā)射極和基極電壓之差ΔVBE可表示為：

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式中：K為波爾茲曼常數(shù)，I1、I2為晶體管G1和G2的集電極電流，q為電子電荷，r為G1和G2發(fā)射極面積比，是一個常數(shù)。
由上式可知，如果I1／I2在較寬的溫度范圍內(nèi)不變，則ΔVBE與絕對溫度T成線性關(guān)系。圖3是μPC616A的PN結(jié)溫度(℃)與其輸出電壓(V)之間的關(guān)系曲線，可以看出，它們之間呈現(xiàn)非常好的線性關(guān)系。