溫度感測器LM135/LM235/LM335原理及其應用
LM135/LM235/LM335是美國國家半導體公司推出的精密溫度感測器，它工作與齊納二極體相似，其反向擊穿電壓隨溫度按+10mV/k的規律變化，可應用於精密的溫度測量設備。它有三種封裝形式適合於各類要求的儀器儀錶要求，其主要功能特性如下：
直接在絕對溫標校準
1℃的精確度
工作電流400uA—5mA
動態阻抗1Ω
便於校準
寬工作溫度範圍2001℃
低成本
圖2是LM135的內部原理圖，V15和V16是感溫元件，這兩個三極體的物理結構有著特定的要求，V15的發射結面積是V16發射結面積的10倍。它們的集電極負載電阻完全一致，如果流過這兩個電阻的電流不同，V15和V16的集電極電壓也不同，通過V1—V8組成的差分放大器放大，V1的內阻也變化，那麼流過Rs的電流也會變化，V+和V-之間的電壓亦會改變，這個電壓的變化量也就是隨溫度而變化的。
LM135V+與V- 間的電壓差?V僅隨環境溫度成正比變化，並獲得10mV/K的靈敏度輸出。
LM135V的主要電氣指標如下：
表1 LM135系列溫度感測器精度列表 | ||||||||
參數 | 條件 | LM135/235 | LM335 | 單位 | ||||
最小值 | 典型值 | 最大值 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | |||
輸出電壓 | T=25℃,TR=1mA | 2.95 | 2.98 | 3.01 | 2.92 | 2.94 | 3.04 | V |
未校準測量誤差 | T=25℃,TR=1mA | - | 1 | 3 | - | 2 | 6 | ℃ |
未校準測量誤差 | T=min≤T≤Tmax,TR=1mA | - | 2 | 5 | - | 4 | 9 | ℃ |
25℃校準后測量誤差 | T=min≤T≤Tmax,TR=1mA | - | 0.5 | 1.5 | - | 1 | 2 | ℃ |
校準后擴展區測量誤差 | T=Tmax | - | 2 | - | - | 2 | - | ℃ |
非線性誤差 | TR=1mA | - | 0.3 | 1 | - | 0.3 | 1.5 | ℃ |
表2 LM135系列溫度感測器電氣性能列表 | ||||||||
參數 | 條件 | LM135/235 | LM335 | 單位 | ||||
最小值 | 典型值 | 最大值 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | |||
輸出電壓隨電流變化量 | 400uA≤TR≤5mA | - | 2.5 | 10 | - | 3 | 14 | V |
動態阻抗 | TR=1mA | - | 0.5 | - | - | 0.6 | - | ℃ |
輸出電壓溫度係數 | T=min≤T≤Tmax,TR=1mA | - | +10 | - | - | +10 | - | mV/℃ |
熱響應時間 | 靜態空氣中 | - | 80 | - | - | 80 | - | s |
穩定性 | T=125℃ | - | 0.2 | - | - | 0.2 | - | ℃ |
LM135,LM25,LM335應用電路
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