Hoe diodes en transistors te gebruiken om de temperatuur te meten

Om temperatuur te meten, kunnen halfgeleiderdiodes en transistors worden gebruikt als thermische transducers. Dit komt door het feit dat bij een constante waarde van de stroom die in de doorlaatrichting vloeit, bijvoorbeeld door de diodeovergang, de spanning over de overgang bijna lineair verandert met de temperatuur.

Om de stroomwaarde constant te houden, is het voldoende om een ​​grote actieve weerstand in serie met de diode op te nemen. In dit geval mag de stroom die door de diode gaat er niet voor zorgen dat deze opwarmt.

Het is mogelijk om de kalibratiekarakteristiek van een dergelijke temperatuursensor te construeren met behulp van twee punten - aan het begin en aan het einde van het gemeten temperatuurbereik. Figuur 1a toont een schakeling voor het meten van temperatuur met behulp van een diode Vd... De batterij kan als stroombron worden gebruikt.

Rijst. 1. Temperatuurmeetschema met behulp van een diode (a) en transistors (b, c). Brug circuits laat toe om de relatieve gevoeligheid van het apparaat te verhogen, ter compensatie van de initiële weerstandswaarde van de sensor.

Temperatuur heeft een soortgelijk effect op de emitter-basisweerstand van transistors. In dit geval kan de transistor tegelijkertijd fungeren als temperatuursensor en als versterker van zijn eigen signaal. Daarom heeft het gebruik van transistors als temperatuursensoren een voordeel ten opzichte van diodes.

Figuur 1b toont een schematische weergave van een thermometer waarin een transistor (germanium of silicium) wordt gebruikt als temperatuurtransducer.

Bij de vervaardiging van thermometers, zowel diodes als transistors, is het noodzakelijk om een ​​ijkkarakteristiek op te bouwen, terwijl een kwikthermometer als voorbeeld meetinstrument kan worden gebruikt.

De traagheid van diode- en transistorthermometers is klein: diode - 30 s, transistor - 60 s.

Van praktisch belang is een brugschakeling met een transistor in een van de armen (fig. 1, c). In deze schakeling is de emitterovergang verbonden met een van de armen van de R4-brug, op de collector wordt een kleine sperspanning aangelegd.