1、用 MTS102 作传感器的温度检测电路设计Samtec 连接器 完整的信号来源 molex 精选商品劲爆折扣价 每天新产品 时刻新体验 ARM Cortex-M3 内核微控制器 下单既有机会获取 IPAD2 来自全球领先品牌的最新产品目录 最新电子元器件资料免费下载 完整的 15A 开关模式电源 首款面向小型化定向照明应用代替 此文所表述的 MTS102 二极管为传感器的温度检测电路的原理和设计方法，MTS102是 Motorola 公司生产的二极管温度传感器,并给出了几个利用 MTS102 进行温度测量的应用电路的设计实例。1 检测原理 二极管作为温度传感器常常用在温度变化范围大、精度要求
2、适中的温度检测电路中。它的温度系统线性度相当高，数值大约是-2mV/。用二极管作为传感器构成温度检测系统需要激励电路、补偿电路和放大电路。其电路如图 1 所示。0.1 二极管差不多任何硅二极管都可用作温度传感器，但 Motorola 公司的 MTS102 硅温度传感是经过特殊设计，并为满足传感器的要求进行了优化处理的二极管。可广泛用于汽车和工业产品的温度检测系统。因为这些场合强调低成本和高精度。当温度从-40+150变化时，用 TO-92 标准封装的这种传感器的温度准确度可达到2 。0.2 激励二极管最好的激励源是电流源。在要求不高的场合，也可以用电阻偏置电路。但是，电阻偏置存在的缺陷是电源的
3、变化以及波纹会引起显示的误差。如果用低电压电流（如5V）单端供电，这个问题就更加突出。由于 MTS102 的工作电流为 100A，因此选用Burr-Brown 公司的 REF200 双 100A 电流源非常适合。其中，一个电流源用于激励，另一个电流源用于补偿。1.3 放大在绝大多数场合，任何精密的运算放大器都能用来处理二极管所采集的温度传感信号，速度通常不成问题。当系统供电源为15V 时，可采用低成本、高精度的 OPA177；当系统供电采用+5V 单电源时，可采用 OPA1013 双运算放大器。它们的输入端相对电源负端为共模输入状态（在单电源供电下指地） ，输出端摆动电压杆对于电源负端在 15
4、mV 以内。2 电路设计 2.1 简单测温电路图 1 即是一个简单的测温电路，图中，采用 Motorola 的 MTS102 二极管作温度传感器，激励和放大电路用 Burr-Brown 公司的 REF200 电流源及 OPA1013 双运放来实现。REF200的一组 100A 的电流源加上 R1 上，用于电路补偿。二极管传感器 MTS102 的测温信号加在运放 OPA1013 的正输入端，补偿信号加在运放 OPA1013 的负输入端，放大器输出 VO对应于相应的温度数值。由于调整增益和调整补偿都是通过调整 R2 或 R1 实现，这将造成二才者相互影响，这是这种简单电路存在的缺陷。该电路存在的另
5、一缺陷是温度-电压转换是反相的，换句话说，温度的正向变化导致输出电压负向变化。 2.2 改进电路的设计 要想克服简单电路的两个缺陷，使得增益调整和补偿调整相互独立，温度电压转换也是同相的，可采用图 2 所示的具有独立调节功能的测温电路。从图 2 可以看出，二极管传感器 MTS102 通过射极跟随器与放大器负输入端相连；调零网络与放大器正输入端相连。在传感器和后级放大器之间加一级缓冲器是为了减轻传感器的负载压力。调整时，应该先调整 R1 或 R2，校好增益，再调整 RZERO，使系统调零，其调整次序不可颠倒。2.3 温差检测电路设计当需要检测两点的温差时，可采用图 3 所示的电路。在这个电路中，两个温度传感二极管之间的误差电压经过由双运放组成的仪器放大器放大，并由 A2 输出端输出。这个仪器放大器由一对 OPA1013 及 R1、R2、R3、R4 和 RAPAN 组成。RAPAN 用于设置仪器放大器的增闪。要获得较高的共模抑制比，R1、R2 、R3 和 R4 必须匹配。如果使用 1%的电阻，在增益大于 50 时，CMR 会超过 70dB。在这个电路中，增益调节与调零可不分先后。
