PN结温度传感器优缺点
温度感应器(temperature transducer)就是指能感觉溫度并转化成可以用輸出讯号的感应器。温度感应器是温度测量仪表的主要一部分,品种齐全。按量测方法可分成非接触型和非接触式两类,依照感应器原材料及电子元器件特点分成热电偶和热电阻两大类。
金属材料澎涨基本原理制定的感应器
金属材料在工作温度转变 后会形成一个相对应的拓宽,因而感应器能够以不一样形式对这类反映开展数据信号变换。
电阻带式感应器
电阻带由两块不一样热膨胀系数的金属材料贴在一起而构成,伴随着溫度转变,原材料A比此外一种金属材料澎涨水平要高,造成铜片弯折。弯折的折射率能够转化成一个輸出数据信号。
双金属棒和金属软管感应器
伴随着气温上升,金属软管(原材料A)长短提升,而不澎涨钢杆(金属材料B)的长短并不提升,那样因为地方的更改,金属软管的直线澎涨就可以开展传送。相反,这类线形澎涨能够转化成一个輸出数据信号。
液态和废气的形变曲线图制定的感应器
在溫度变动时,液态和汽体一样会对应造成容积的转变。
各种类型的构造能够把这类澎涨的改变转化成部位的转变,那样造成部位的转变 輸出(传感器、磁感应误差、挡前翼子板这些)。
PN结温度感应器是运用二极管、三极管PN结的顺向损耗随环境温度改变的特点而制作的溫度比较敏感元器件,在超低温精确测量层面,它有体型小、回应快、线形好和使用便捷等优势,因此 在电子线路中的超温和过压保护、工业生产自动化控制方面的温度控制系统和医疗服务的温度检测等领域具有较普遍的运用。 在具体温度测量运用电路原理中,二极管或三极管的有效挑选、实际温度测量范畴及其外围电路的合理配对全是十分必要的。
原理
PN结的电流量-工作电压方程式为:
式中:为穿过PN结的正面电流量,为PN结正指导通损耗, K为玻耳兹曼参量;Q 为电子电荷量参量;为绝对温度。 历经转换后可获得:
因为K、为参量,显而易见当穿过PN结的正面电流量为恒值时,其正方向损耗与溫度T成正比例关系,那样就可以把条件中气温的变动转换为PN结正方向损耗的转变。 PN结温度感应器便是使用这类特点做成的溫度比较敏感元件的。 原理图以下:
当溫度变动便会造成三极管pn结工作电压转变 ,并且展现出类似线形的关联,只需测得工作电压的改变就能测算出溫度的标值。
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