ADI AD597ARZ溫度傳感器芯片中文資料

一、型號與類型

ADI（Analog Devices Inc.）生產的AD597ARZ是一款高性能的溫度傳感器芯片，屬于AD594/595/596/597系列中的一款，專為高溫環境設計，特別適用于工業控制、HVAC（供暖和通風空調）系統等場景。AD597ARZ是專為K型熱電偶設計的單芯片溫度設定點控制器，具有冷結補償和信號放大的功能，能夠輸出與溫度成比例的內部信號，并具備開關輸出電壓控制功能。

廠商名稱：ADI

元件分類：溫度傳感器

中文描述： 溫度傳感器芯片,電壓,±4°C,-40°C,125°C,NSOIC,8引腳

英文描述： Thermocouple Conditioner AD597ARZ AD597ARZ,Instrumentation Amplifier,15kHz 5→30 V,8-Pin SOIC

數據手冊：http://www.tongliao8.com/data/k01-517540-AD597ARZ.html

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AD597ARZ概述

AD596/AD597是一款單芯片溫度設定點控制器，專門針對高溫環境(如烤箱控制引用中的)進行了優化。該器件可對J或K型熱電偶輸入進行冷結補償和放大，從而得出與溫度成比例的內部信號。接著，該器件將內部信號與外部施加的設定點電壓相比較，從而產生低阻抗開關輸出電壓。死區或開關遲滯可使用單個外部電阻進行編程。或者，AD596/AD597可配置成直接采用J或K型熱電偶信號提供電壓輸出(10 mV/°C)。也可用作獨立的電壓輸出溫度傳感器。

AD596/AD597可采用+5 V至+30 V的單電源或總范圍最高至36 V的雙電源供電。典型靜態電源電流為160?A，此時自熱誤差降至較低。

AD596/AD597 H封裝選項包括熱電偶故障報警器，當在溫度比例測量模式下工作時可指示熱電偶引線是否斷開。報警輸出具有靈活的格式，可用于驅動繼電器、LED或TTL邏輯。

器件封裝采用質量可靠、經濟有效的10引腳金屬帽殼、8引腳小型塑封DIP或SOIC封裝，調整后的工作環境溫度范圍為+25°C至+100°C。如果接受精度稍降，也可在擴展環境溫度范圍內工作。AD596可在J型熱電偶的整個建議溫度范圍-200°C至+760°C內放大熱電偶信號，而AD597則可處理-200°C至+1250°C的K型輸入。

AD596/AD597在60°C環境溫度下的校準精度為±4°C，而在+25°C至+100°C范圍內的環境溫度穩定性規格為0.05°C/°C。如果需要更高精度，或要在更低環境溫度中使用，可以考慮AD594(J型熱電偶)或AD595(K型熱電偶)。

AD597ARZ中文參數

制造商:Analog Devices Inc.

產品種類:溫度傳感器

輸出類型:Analog

配置:Local

準確性:+/-4 C

電源電壓-最小:5 V

電源電壓-最大:30 V

接口類型:-

最小工作溫度:-40 C

最大工作溫度:+125 C

關閉:No Shutdown

安裝風格:SMD/SMT

封裝/箱體:SOIC-8

商標:Analog Devices

工作電源電流:300 uA

AD597ARZ引腳圖

二、工作原理

AD597ARZ的工作原理基于熱電偶的測溫原理與集成電路的信號處理技術。熱電偶是一種將溫度變化轉換為電勢差的傳感器，廣泛應用于溫度測量中。K型熱電偶以其高溫穩定性和寬溫度范圍（-200°C至+1250°C）而受到青睞。AD597ARZ首先通過其內部電路對K型熱電偶的輸入進行冷結補償，以消除因環境溫度變化對熱電偶冷端的影響。隨后，通過高精度儀表放大器對熱電偶信號進行放大，產生與溫度成比例的電壓信號。

此外，AD597ARZ還具備溫度設定點控制功能。它可以將放大的內部信號與外部施加的設定點電壓進行比較，根據比較結果輸出低阻抗的開關電壓。這種開關電壓可以用于控制外部設備，如加熱器、冷卻器等，以實現溫度的精確控制。死區或開關遲滯可以通過外部電阻進行編程，以適應不同的應用需求。

三、特點

1. 高精度：AD597ARZ在60°C環境溫度下的校準精度為±4°C，在+25°C至+100°C范圍內的環境溫度穩定性規格為0.05°C/°C，確保了測量的準確性。

2. 寬溫度范圍：支持K型熱電偶的全量程溫度范圍（-200°C至+1250°C），適用于各種高溫環境下的溫度測量。

3. 可編程性：死區或開關遲滯可通過單個外部電阻進行編程，增加了應用的靈活性。

4. 多種輸出模式：可配置為直接采用J或K型熱電偶信號提供電壓輸出（10 mV/°C），也可用作獨立的電壓輸出溫度傳感器，滿足不同場景的需求。

5. 低功耗：典型靜態電源電流為300μA，自熱誤差低，適用于長時間運行的系統。

6. 故障報警功能：封裝選項包括熱電偶故障報警器，可指示熱電偶引線是否斷開，提高了系統的可靠性和安全性。

7. 經濟有效的封裝：采用質量可靠、經濟有效的8引腳小型塑封DIP或SOIC封裝，便于安裝和布局。

四、應用

AD597ARZ由于其高性能和廣泛的應用范圍，被廣泛應用于以下領域：

1. 工業控制：在工業自動化系統中，AD597ARZ可用于監測和控制各種設備的溫度，如烤箱、熱處理爐等，確保生產過程的穩定性和產品質量。

2. HVAC系統：在供暖和通風空調系統中，AD597ARZ可用于監測室內溫度，并控制加熱或冷卻設備的運行，以維持舒適的室內環境。

3. 醫療設備：在醫療設備中，溫度是一個至關重要的參數。AD597ARZ可用于監測和控制醫療設備內部或周圍的溫度，確保設備的正常運行和患者的安全。

4. 科研實驗：在科研實驗中，AD597ARZ可用于高精度的溫度測量和控制，滿足實驗對溫度精度的嚴格要求。

五、參數

以下是AD597ARZ的主要參數：

• 制造商：Analog Devices Inc.（ADI）

• 產品種類：溫度傳感器

• 輸出類型：Analog

• 配置：Local

• 準確性：±4°C（最大）

• 電源電壓（最小）：5V

• 電源電壓（最大）：30V

• 接口類型：無特定接口

• 最小工作溫度：-40°C

• 最大工作溫度：+125°C

• 安裝風格：SMD/SMT

• 封裝/箱體：SOIC-8

• 工作電源電流：300μA

• 引腳數：8

• 外形尺寸：長度5mm，寬度4mm，高度1.5mm

• 增益頻寬積：15kHz

• 溫度范圍：-200°C至+1250°C（K型熱電偶）

• 冷結補償：內置，自動補償由于環境溫度變化對熱電偶冷端的影響。

• 輸出信號：可選擇配置為電壓輸出（通常為10mV/°C對應熱電偶溫度變化），或作為溫度控制器的開關輸出。

• 開關遲滯：可編程，通過外部電阻設置，以適應不同的應用需求，減少溫度波動時的頻繁開關動作。

• 響應時間：快速響應，適合動態溫度變化的監測與控制。

• 噪聲：低噪聲設計，確保測量信號的穩定性與準確性。

• 線性度：優異的線性度，在整個溫度范圍內提供一致的性能。

• 長期穩定性：高長期穩定性，確保長時間使用下測量結果的可靠性。

• 溫度系數：極低的溫度系數，減少因自身溫度變化對測量結果的影響。

• 封裝材料：采用耐高溫、耐腐蝕的材料，確保芯片在惡劣環境下的可靠運行。

• 安全特性：部分封裝選項包含熱電偶故障檢測功能，提高系統的安全性和可靠性。

六、設計考慮與應用實例

在設計使用AD597ARZ的電路時，需要考慮以下幾個關鍵因素：

1. 電源選擇：確保電源電壓在規定的范圍內，并考慮電源的穩定性與紋波對測量精度的影響。

2. 熱電偶連接：正確連接K型熱電偶，注意熱電偶的極性，以及熱電偶與AD597ARZ之間的連接質量，避免引入額外的噪聲或誤差。

3. 輸出配置：根據應用需求，選擇合適的輸出配置。如果需要溫度控制功能，還需配置外部電路以實現開關控制。

4. 環境因素：考慮環境溫度、濕度、電磁干擾等環境因素對傳感器性能的影響，并采取相應的防護措施。

應用實例：

在一個工業熱處理爐中，使用AD597ARZ來監測爐內溫度，并通過控制加熱元件的通斷來維持設定的溫度。首先，將K型熱電偶安裝在爐內合適的位置，并將其連接到AD597ARZ的輸入端。然后，通過外部電阻設置開關遲滯，以避免因溫度波動導致的頻繁開關動作。接著，將AD597ARZ的輸出連接到加熱元件的控制電路，以實現溫度的閉環控制。當爐內溫度低于設定值時，AD597ARZ輸出高電平信號，驅動加熱元件工作；當溫度達到或超過設定值時，輸出低電平信號，關閉加熱元件。通過這種方式，可以確保爐內溫度穩定在設定的范圍內。

七、總結

AD597ARZ作為一款高性能的溫度傳感器芯片，憑借其高精度、寬溫度范圍、可編程性以及經濟有效的封裝等優勢，在工業控制、HVAC系統、醫療設備以及科研實驗等領域得到了廣泛的應用。通過合理的電路設計與配置，AD597ARZ能夠提供穩定可靠的溫度測量與控制功能，滿足各種復雜環境下的溫度監測與控制需求。在未來的發展中，隨著物聯網、智能制造等技術的不斷普及和應用，AD597ARZ等高性能溫度傳感器芯片的市場需求將會持續增長，為各行業的智能化轉型提供有力支持。