傳感器原理-pn結(jié)、熱電偶(已修改)
2025-05-28 03:26 本頁(yè)面
【正文】 半導(dǎo)體 PN結(jié)型溫度傳感器 一、二極管溫度傳感器 是利用 PN結(jié)正向電壓與溫度關(guān)系的特性制作的。 由 PN結(jié)理論可知， 當(dāng) If 不變時(shí)， PN結(jié) Ut 隨 T的上升而下降，近似線性關(guān)系 Ut 二、晶體管溫度傳感器 在晶體管集電極電流恒定下，發(fā)射結(jié)的正向電壓隨溫度上升而下降。 晶體管比二極管有更好的線性和互換性。 Ut T/℃ PN結(jié)溫度傳感器的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高、線性好、價(jià)格低廉 缺點(diǎn)：一致性差 硅管結(jié)電壓常溫下約 并且大小隨溫度升高而減小， ℃ ut 測(cè)溫范圍 50℃ ～ +150℃ 1. 基本原理 2. 晶體管溫度傳感器的結(jié)構(gòu) 由晶體管原理知 檢測(cè)溫度時(shí) 溫敏三極管必須 附加外圍電路。 外圍電路 包括 參考電壓源 ﹑ 運(yùn)放 ﹑ 線性電路等部分。 晶體管溫度傳感器基本電路 由 運(yùn)放 和 溫敏三極管 組成， C防止寄生振蕩。 T為反饋元件跨接在運(yùn)放的反相輸入端和輸出端，基極接地。 T的集電極 Ic僅取決于 Rc和電壓 E, Ic=E/Rc，與溫度無(wú)關(guān)，保證了恒流源工作條件。 電壓 Vbe隨 T近似線性下降 。 －+ACRCER1 Vb e溫 敏 晶 體 管 T0 . 51 . 02 0 0 4 0 0 6 0 0IC= 1 0 0 μ AT ( K )Vb e( V )設(shè)計(jì)原理：集成溫度傳感器則是將晶體管的 be結(jié)作為溫度敏感元件，加上信號(hào)放大、調(diào)整電路、甚至 A/D轉(zhuǎn)換或 U/f轉(zhuǎn)換等電路集成在一個(gè)芯片上制成 優(yōu)點(diǎn)：使用簡(jiǎn)便、價(jià)格低廉、線性好、誤差小、適合遠(yuǎn)距離測(cè)量、控制、免調(diào)試。 集成 溫度傳感器 集成溫度傳感器的分類 電壓型 IC溫度傳感器 電流型 IC溫度傳感器 數(shù)字輸出型 IC溫度傳感器。 電流型 IC溫度傳感器是把線性集成電路和與之相容的薄膜工藝元件集成在一塊芯片上 ,再通過(guò)激光修版微加工技術(shù) ,制造出性能優(yōu)良的測(cè)溫傳感器。這種傳感器的輸出電流正比于熱力學(xué)溫度，即1μA/K；其次，因電流型輸出恒流，所以傳感器具有高輸出阻抗。其值可達(dá) 10MΩ。 這為遠(yuǎn)距離傳輸深井測(cè)溫提供了一種新型器件。 電壓型 IC溫度傳感器是將溫度傳感器基準(zhǔn)電壓、緩沖放大器集成在同一芯片上 ,制成一四端器件。因器件有放大器；故輸出電壓高、線性輸出為 10mV／ ℃ ；另外 ,由于其具有輸出阻抗低的特性；抗干擾能力強(qiáng)，故不適合長(zhǎng)線傳輸。 這類 IC溫度傳感器特別適合于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。 模擬輸出型 IC溫度傳感器 典型電流式集成溫度傳感器有： AD590 AD592 TMP17
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