Devido a suas características, é fácil utilizar o AD590 em muitas aplicações.
Ao utilizar-se esse transdutor é importante a compreenssão de suas especificações, bem como a compreensão
dos efeitos da fonte de alimentação e das características térmicas do ambiente onde o dispositivo está sendo utilizado.
Todos esses fatores influenciam a precisão do AD590.
O AD590 pode ser encarado como uma regulador de corrente cuja saída é diretamente proporcional
a temperatura, ou seja, o valor da corrente de saída do sensor é um fator de escala vezas sua temperatura absoluta
expressa em Kelvin. No AD590 esse fator de escala é 1x10-3mAK-1. Esse fator
de escala é ajustado na fábrica submetendo o sensor a uma tensão de alimentação de 5V numa temperatura
ambiente de 25°C na qual ele fornece uma corrente de saída de 298.2x10-3mA. O dispositivo
é então encapsulado e sua precisão é testada sobre toda a faixa de temperatura que ele pode medir.
No final do processo de teste, a diferença entre a temperatura indicada e a temperatura
real é chamada de erro de calibração. Esse erro é constante sobre toda a faixa de sensoreamento
do AD590. O gráfico abaixo compara a corrente de saída de um dispositivo que apresenta um erro de
calibração e a corente de saída de um dispositivo ideal:
O erro de calibração aumenta o erro total do AD590, mas considerando que
ele é constante sobre toda a faixa de sensoreamento do dispositivo, é fácil corrigi-lo. A figura abaixo
mostra o método mais fácil de corrigir esse erro:
Para ajustar o circuito acima devemos tomar como referência a temperatura na qual se encontra o sensor
e então regular o resistor R de modo que a saída VT apresente uma tensão igual a
1mV/K vezes a temperatura absolutaa do sensor. Devemos notar que a partir do momento que o erro de
calibração foi corrigido para uma temperatura, ele foi corrigido também para todas as outras,
pois ele é constante sobre toda toda a faixa de temperatura medida pelo AD590, ou seja, de -55°C
a 140°C. Na maioria das aplicações do AD590 sua corrente de saída é convertida em uma tensão, a qual será
utilizada por um circuito de condicionamento de sinal e então é processada, sendo assim o cicuito
apresentado pode ser facilmente utilizado.
Além do erro de calibração, o AD590 apresenta uma não linearidade da corrente de saída
em relação a temperatura absoluta. Essa não linearidade pode ser verificada testando o dispositivo
depois de termos eliminado o seu erro calibração. O gráfico abaixo mostra a resposta de um dispositivo com
o erro de calibração ainda presente e com o erro de calibração corrijido. Note que as duas curvas são
praticamente as mesmas, a diferença é que uma delas está deslocada. O erro total do AD590 é o erro de calibração
mais o erro devido a não linearidade de sua resposta.
É importante discutir também os efeitos das características
da fonte de alimentação e das características térmicas do ambiente sobre a precisão do
AD590.
O valor da especificação de rejeição da fonte de alimentação
mostra qual é a maxima variação da corrente de saída devido a uma variação
do valor da tensão de alimentação. O AD590 é praticamente insensível a variações da tensão de alimentação,
de modo que é possível utilizar fontes de alimentação irregulares. Isso também significa que a conexão de
uma resistência de centenas de ohms em série com o dispositivo, tal como um multiplexador CMOS,
não afetará seu funcionamento.
Também é importante notarmos que se alimentarmos o AD590 com uma fonte de alimentação
cujo valor é diferente de 5V, não mudaremos as características da saída do dispositivo, ela continuará
fornecendo uma corrente diretamente proporcional a temperatura, mas essa mudança agirá sobre o dispositivo
como se fosse um novo erro de calibração, o qual pode ser corrigido utilizando-se o método descrito
quando se discute a calibração do dispositivo.
As especificações do AD590 são garantidas quando o dispositivo é utilizado
num ambiente de baixa resistência térmica e é alimentado por uma fonte de alimentação de 5V. Se o
AD590 operar em um ambiente de alta resistência térmica, o dispositivo não terá como dissipar o calor
produzido nele mesmo, esse calor se deve a corrente que passa através do dispositivo. Se
isso acontecer, haverá uma variação do valor da corrente de saída do dispositivoe, esse fato é previsível,
mas obviamente não é desejável.
As características térmicas do ambiente no qual o AD590 é utilizado são importantes
porque elas definem dois fatores: o efeito do auto-aquecimento sobre a resposta do dispositivo e
o tempo de resposta do dispositivo frente uma variação na temperatura. Devido a esses fatos, o ajuste
do circuito no qual o AD590 é utilizado, deve ser feito com o sensor no ambiente no qual ele será utilizado.
A tempo de resposta do AD590, depende das características térmicas do matrial
utilizado no encapsulamento do chip. É possível determinar uma função que descreva o comportamento
do chip em relação a uma variaçÃo de temperatura. No caso do AD590 essa função é :