双限数显温控仪

　　在工业自动化生产过程中，经常需要对温度进行精密的测量和控制。本文介绍一种由A D590集成恒流温度传感器构成的双限数显温控仪，其性能和特点有：

　　(1)-100℃的测温范围内，测温精度高达t 0. 30C，分辨率为0.10C，符合一般工业测量要求。

　　(2)配用3鲁位单片CMOS A/D转换器，集成度高，外围电路简单，成本低，能直接实现温度的数字显示。

　　(3)利用反译码器获得被测温度的8421BCD码，通过拨盘开关设定温度控制范围，实现温度的自动调节。温度控制采用三位调节方式。

　　双限数显温控仪的原理框图如图1所示，图2为相应的逻辑电路。

　　一、数显温度计

　　双限数显温控仪由两部分组成，其一是由温度传感器AD590, A/D转换器工CL7107和LED七段数码显示器组成的数显温度计，其二是由反译码器CH234、拨盘开关KL、数字比较器CC40fi3等构成的双限温度数控电陈下面介绍数显温度计的工作原理。

　　AD590是采用激光修正的高精度集成温度传感器。AD590有三种封装形式，本文采用的是TO-52封装形式，器件的外形与小功率三极管相仿，共有三个引出端，其中1脚为正极，2脚为负极，3脚接管壳。使用时将3脚接地，可起到屏敝作用。AD590的工作电压范围是+4一一+30 V，在一5.5-+1500C范围内，其输出电流1(}A)与热力学温度T(K)成正比，温度系数为1 E工C L7107是采用双积分原理实现3妾位A/D转换的大规模CMOS电路，具有自动调零、抗工频干扰能力强和使用测试方便等优点。人D590与工C L7107配套使用，可以非常方便地构成号位LED显示的数字温度计。在图2中，AD590对电阻R进行电流控制，温度不同时，流过R的电流不同，使A/D转换器的浮地输入电压V z(t) (Yz=V zN+一Y。一)改变，以此来检测被测温度的高低。数字温度计的调试分两步进行:

　　第一步是零度((00C)校正。将传感器置于冰水混合物中，缓慢调节精密电位器W，，使Vz=Vrv+一Yr，一=0, LED显示器的读数为OO.Oo

　　第二步是1000C校正。从原理上讲，由于AD;i90的温度系数为1 }A./K, R取5 ks2，则dV洲dT =5 mV/K=5 mV, 0C，调节精密电位器Vf'r i，使基准电压Y RPF= Y REF+一Y REF-= 500 m V，即可实现被测温度的直读。事实上，R一般选用普通的金属膜电阻，阻值允许偏差范围为士5%，这样就不能简单地调节Wy使YREF= 500 mV，造成比较大的温度测量误差。调试的方法是:把传感器置于持续沸腾的开水中或其它1000C环境中，认真调节Wi使显示器读出为100.0o

　　值得提一下的是，在一般情况下，工C L7107可以同LE D数码显示器直接连接。如果工C L7107的笔段输出端还要驱动其它数字电路时，就必需考虑两者的逻辑电平是否兼容。在图2中，为了提高反译码器CF3234笔划输入端的低电平抗干扰容限，将ICL7107的个、十、百位的笔段输出端串接1.5 k(1的限流电阻，以降低工CL7107的低电平输出。