基于AD590集成電路溫度傳感器的特性研究及應用實驗的教學探究

陳 軍 秦羽豐 劉智新 陳洪葉

(山東農業大學信息科學與工程學院 山東 泰安 271018)

大學物理實驗是教育部規定的可單獨設課的基礎實驗課，是高等農林院校規模最大、學生受益面最廣的實驗課之一.物理實驗室的實驗技術支持與管理是實現實驗教學目標的重要手段，從實驗項目的建設、實驗儀器的配置到逐步改進、完善，及協助實驗教師完成實驗教學任務.在教學過程中，實驗教師是實驗室的管理者、教學實施者，實驗儀器的指導使用者，職能多樣責任重大.在實驗項目的學習操作過程中出現的各種故障與失誤并及時解決處理是一項重要的常規技能操作[1].

“AD590集成電路溫度傳感器的特性研究及應用”實驗是一項驗證并了解溫度傳感器的特性測量和應用的大學基礎物理實驗.在實驗室中采用的是AD590型傳感器、恒溫控制溫度傳感器實驗儀、電阻箱、水銀溫度計等儀器設備[1].實驗重點掌握恒溫控制溫度傳感器實驗儀的使用方法；掌握測量AD590集成電路傳感器輸出電流和溫度的關系，以及測量AD590集成電路溫度傳感器在某恒定溫度時伏安特性曲線的方法；并利用AD590集成電路溫度傳感器設計制作一個數字溫度計.通過本實驗項目關于恒溫控制的教學過程，實現對傳感器的技術特性及應用的基本原理與技術的理解和應用，以及在實驗教學中出現的故障問題進行總結并分析處理，為實驗教學和實驗技術人員包括學生提供參考，為實驗教學質量提高提供技術支持[2].

1 AD590集成電路溫度傳感器的特性研究及應用實驗教學重點

在當今現代科技發展中，傳感器已在科學研究、工業和家用電器等方面被廣泛使用[3].本實驗采用恒溫控制溫度傳感器實驗儀，研究AD590集成電路溫度傳感器，要求學生練習并操作，然后記錄數據分析伏安特性曲線，有利于學生提高對傳感器的概念、信號采集使用的能力，并對基礎物理原理在現代工業技術中的應用有更深刻的了解，是基礎實驗教學不可或缺的部分[4].

圖1 AD590集成電路溫度傳感器

2 傳感器的特性研究及應用實驗中的主要問題

圖2 伏安特性和溫度特性測量電路原理圖

3 實驗教學過程中改進故障及處理方法

在實驗室開設本實驗項目的多年實驗教學中，實驗教師和實驗技術人員總結了學生在實驗教學課堂中出現的故障，逐步探查故障產生的原因，深入分析，給出了正確的檢查與處理方法.如表1所列常見故障及其處理方法.

表1 故障及其處理方法

4 結束語

“AD590集成電路溫度傳感器的特性研究及應用”實驗用傳感器兼有恒流電源和集成溫度傳感器的特點，具有線性優良、靈敏度高、無需補償、動態阻抗高、抗干擾能力強，可遠距離測溫且使用方便等優點，該實驗能夠充分訓練學生的認知能力、數據采集和制圖能力，以及培養創新拓展能力，是一個典型的應用型物理基礎實驗，符合農科類大學理工專業學生的實驗教學要求.本文充分闡述實驗過程中的重點，總結了學生在實驗教學課堂上遇到的各種故障問題，著重分析了故障的成因，并列出對應的檢查、處理方法，使學生和實驗教師及時應對處理實驗課堂上出現的故障，改進實驗技術人員準備實驗、儀器維護維修，促進了教學質量的提高，實現教與學充分融合.