❶ 環境監測的智能化控制
集成溫度感測器AD590，給出了AD590測量熱力學溫度、攝氏溫度、兩點溫度差、多點最低溫度、多點平均溫度的具體電路，並以節能型溫、濕度控制系統為例介紹了利用AD590測兩點溫差電路的應用。
關鍵詞： AD590；集成溫度感測器；溫度差；
中圖分類號：TP368 TP212.11文獻標識碼：A 文章編號：：1006-883X（2003）03-0035-03
一、引言
集成溫度感測器實質上是一種半導體集成電路，它是利用晶體管的b-e結壓降的不飽和值VBE與熱力學溫度T和通過發射極電流I的下述關系實現對溫度的檢測：
式中，K—波爾茲常數； q—電子電荷絕對值。
集成溫度感測器具有線性好、精度適中、靈敏度高、體積小、使用方便等優點，得到廣泛應用。集成溫度感測器的輸出形式分為電壓輸出和電流輸出兩種。電壓輸出型的靈敏度一般為10mV/K，溫度0℃時輸出為0，溫度25℃時輸出2.982V。電流輸出型的靈敏度一般為1mA/K。
二、AD590簡介
AD590是美國模擬器件公司生產的單片集成兩端感溫電流源。它的主要特性如下：
1、流過器件的電流（mA）等於器件所處環境的熱力學溫度（開爾文）度數，即：
mA/K
式中： —流過器件（AD590）的電流，單位為mA；
T—熱力學溫度，單位為K。
2、AD590的測溫范圍為-55℃～+150℃。
3、AD590的電源電壓范圍為4V～30V。電源電壓可在4V~6V范圍變化，電流 變化1mA，相當於溫度變化1K。AD590可以承受44V正向電壓和20V反向電壓，因而器件反接也不會被損壞。
4、輸出電阻為710MW。
5、精度高。AD590共有I、J、K、L、M五檔，其中M檔精度最高，在-55℃～+150℃范圍內，非線性誤差為±0.3℃。
三、AD590的應用電路
1、基本應用電路
圖1（a）是AD590的封裝形式，圖1（b）是AD590用於測量熱力學溫度的基本應用電路。因為流過AD590的電流與熱力學溫度成正比，當電阻R1和電位器R2的電阻之和為1kW時，輸出電壓VO隨溫度的變化為1mV/K。但由於AD590的增益有偏差，電阻也有誤差，因此應對電路進行調整。調整的方法為：把AD590放於冰水混合物中，調整電位器R2，使VO=273.2mV。或在室溫下(25℃)條件下調整電位器,使VO=273.2+25=298.2（mV）。但這樣調整隻可保證在0℃或25℃附近有較高精度。
2、攝氏溫度測量電路
如圖2所示，電位器R2用於調整零點，R4用於調整運放LF355的增益。調整方法如下：在0℃時調整R2，使輸出VO=0，然後在100℃時調整R4使VO=100mV。如此反復調整多次，直至0℃時，VO=0mV，100℃時VO=100mV為止。最後在室溫下進行校驗。例如，若室溫為25℃，那麼VO應為25mV。冰水混合物是0℃環境，沸水為100℃環境。
要使圖2中的輸出為200mV/℃，可通過增大反饋電阻（圖中反饋電阻由R3與電位器R4串聯而成）來實現。另外，測量華氏溫度（符號為℉）時，因華氏溫度等於熱力學溫度減去255.4再乘以9/5，故若要求輸出為1mV/℉，則調整反饋電阻約為180kW，使得溫度為0℃時， VO=17.8mV；溫度為100℃時，VO=197.8mV。AD581是高精度集成穩壓器，輸入電壓最大為40V，輸出10V。
3、溫差測量電路及其應用
(1). 電路與原理分析
<![endif]> 圖3是利用兩個AD590測量兩點溫度差的電路。在反饋電阻為100kW的情況下，設1#和2# AD590處的溫度分別為 （℃）和 （℃），則輸出電壓為 。圖中電位器R2用於調零。電位器R4用於調整運放LF355的增益。
由基爾霍夫電流定律： （1）
由運算放大器的特性知： （2）
（3）
調節調零電位器R2使：* （4）
由（1）、（2）、（4）可得：
設：R4=90kW
則有： =
= （5）
其中， 為溫度差，單位為℃。
由式（5）知，改變 的值可以改變VO的大小。
(2). 應用舉例
以某節能型葯材倉庫溫、濕度控制系統為例，若要求庫房溫度低於T℃，相對濕度低於A1B1%RH。則採取的兩種控制模式如下：
控制模式一：當庫內相對濕度高於A1B1%RH且庫外溫度低於T℃時，進行庫內外通風。這種方式是利用庫內外濕度差進行空氣的交換，以達到庫內除濕的要求，其優點是高效、節能、節省資金。但這種方式受到嚴格的控制。首先，庫外的相對濕度要低於庫內的，它們之間的差要大於A2B2%RH，這樣才能有效保證及時地進行庫內的除濕。其次，庫內庫外的溫度差要小於△T℃，這是因為，如果在庫外溫度遠高於庫內溫度時進行通風，熱空氣進入庫區後遇上冷空氣就會造成葯品、器材表面結露的現象，進而影響葯品和器材的質量。反之，如果在庫內溫度遠高於庫外溫度時進行通風，冷空氣進入庫內後也會在葯品器材表面結露。另外，庫外溫度不能接近T℃。這是因為，如果庫外溫度接近T℃時進行通風，很可能使密閉的庫溫升高，從而超過溫度上限T℃。
控制模式二：當溫度高於T℃或濕度高於A1B1%RH但不滿足第一種情況時，開啟冷凍空調機組進行庫內降溫除濕。
為避免因庫內外溫差過大通風時葯品、器材表面結露的現象，必須嚴格控制系統溫差值的精度。傳統的測溫差方法是對兩點溫度分別進行處理（調理電路、A/D、運算處理）後求差值，此方法所得溫差精度低。庫內外溫差測量可採用圖3所示電路，利用溫差值直接與設定值相比較，既能保證較高的精度，又簡化了系統的軟體設計，提高了系統的可靠性。
4、N點最低溫度值的測量
將不同測溫點上的數個AD590相串聯，可測出所有測量點上的溫度最低值。
該方法可應用於測量多點最低溫度的場合。
5、N點溫度平均值的測量
把N個AD590並聯起來，將電流求和後取平均，則可求出平均溫度。
該方法適用於需要多點平均溫度但不需要各點具體溫度的場合。
四、結束語
AD590測量熱力學溫度、攝氏溫度、兩點溫度差、多點最低溫度、多點平均溫度的具體電路，廣泛應用於不同的溫度控制場合。由於AD590精度高、價格低、不需輔助電源、線性好，常用於測溫和熱電偶的冷端補償。
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簡介：廈門隆力德環境技術開發有限公司是專門致力於環境監測系統、水質及空氣監測儀器的研發、生產、銷售和服務於一體的高新技術企業，公司位於美麗的海濱城市-廈門。
法定代表人：尹紀利
成立時間：2002-06-25
注冊資本：2118萬人民幣
工商注冊號：350200200015284
企業類型：有限責任公司(自然人投資或控股)
公司地址：廈門軟體園二期觀日路18號501室
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福建省環保業重點企業
福建龍凈環保股份有限公司
福建省豐泉環保集團有限公司
大拇指環保科技集團（福建）有限公司
福建嘉園環保股份有限公司
福建新大陸環保科技有限公司
福州朝日環保科技開發有限公司
廈門隆力德環境技術開發有限公司
廈門陸海環保產業開發有限公司
福建省環保及相關產業起步於20世紀70年代後期，隨著環保事業的不斷發展，環保相關產業也有了長足的進展。目前，全省環保及相關產業已基本形成門類較為齊全、具有一定規模的綜合性經濟體系，涉及環保產品和潔凈產品生產、環境保護服務、資源綜合利用等領域，為全省環境保護事業的發展提供了重要的物質和技術保障，成為全省國民經濟新的增長點。
目前，福建擁有環保企業近千家，從業人員達六萬多人，年總產值已從2000年的67億元人民幣攀升到2007年的210億元人民幣。發展迅猛成為福建環保產業發展的一大突出亮點。隨之，福建在福州、泉州、廈門、龍岩等四地逐步形成環保產業集群，其中龍岩市形成了以龍凈環保為龍頭，幾十家除塵設備、機械電子加工企業協作配套的環保設備製造產業基地。
與此同時，福建環保產業優勢獨具。龍凈環保已是中國最大的環保產品研發基地，其主導產品煙氣凈化設備國內市場佔有率達25％以上，居全國同行業第一。豐泉環保也成為中國最大的垃圾焚化爐生產基地和國內產銷量最大的焚燒爐製造商。此外，福建新大陸環保自主研發的現代紫外C消毒技術，居全國領先地位。嘉園環保和天龍環保生產的有機廢氣污染治理裝置，占據全國有機廢氣治理市場的四分之一。
改變傳統的污水和垃圾處理管理體制，形成投資主體多元化、運營主體企業化、運營管理市場化的良性運行機制，福建省污水和垃圾處理市場化改革成就斐然。
2008年，福建省各級環保企業立足市場，知難而進，經受住了世界金融危機的嚴峻考驗。目前，福建省環保企業中已有「863」計劃實施單位2家，國家星火計劃實施單位6家，國家級高新技術企業15家，省級高新技術企業30家，國家級企業技術中心10家。
福建省2009年將投資1470億元建設526個重點項目，促進投資增長，擴大國內需求，保持經濟社會持續較快發展。其中城建環保方面，安排省重點項目46個，年度計劃完成投資102億元。同時，2008年底國家新增福建污水垃圾處理16000萬元｡
「十一五」期間，福建省環保產業可望保持20%以上的增長速度。到2010年，環保產業的年收入總值將超過500億元以上，環保產業將成為轉變福建省經濟增長方式、增強經濟發展後勁的新興綠色產業。
中國投資網2009-2012年福建省環保產業投資分析及前景預測報告
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