集成温度传感器μPC616及其应用 2011-06-03 19:55:16来源:互联网
摘　要：介绍集成温度μPC616的工作特性及工作原理，给出了利用μPC616设计的典型应用电路。
关键词：温度传感器；μPC616；线性变化
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结集成温度传感器是利用晶体管在不同的温度下有不同的电流密度差来工作的。它的输出形式可分为电压型和电流型两种，其中电压型的灵敏度一般为10mV/℃，电流型的灵敏度为1μA/℃。它还具有绝对零度时输出电量为零的特性，利用这一特性，可以很容易地测量绝对温度值。μPC616是电压输出型PN结集成温度传感器。
1μPC616的结构与工作原理
PN结集成温度传感器具有良好的输出线性，输出阻抗低，易与控制电路接口，可用于温度的测量和控制，也可用于热电偶的冷端温度补偿和空气流速检测等方面。μPC系列的传感器是NEC公司的产品，μPC616是典型产品之一，其原理、内部结构见图1、图2。

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μPC616A的测量范围是-40～+125℃，而μPC616C测量范围是-25～+85℃。μPC616A是利用一对非常匹配的晶体管，使它们工作在不同的电流密度下，利用晶体管VBE之差ΔVBE与温度(T)的线性关系来测温。在图1中，发射极和基极电压之差ΔVBE可表示为：

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式中：K为波尔兹曼常数，I1、I2为晶体管G1和G2的集电极电流，q为电子电荷，r为G1和G2发射极面积比，是一个常数。
由上式可知，如果I1／I2在较宽的温度范围内不变，则ΔVBE与绝对温度T成线性关系。图3是μPC616A的PN结温度(℃)与其输出电压(V)之间的关系曲线，可以看出，它们之间呈现非常好的线性关系。