PN结温度传感器测温度的原理是什么?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/03 06:20:35

随着测温技术的迅速发展,新的测温传感器不断出现,如光纤温度传感器、微波温度传感器、超声波温度传感器、核磁共振温度传感器、PN结温度传感器等在一些领域获得了广泛的应用。
  与管道系统元件的力学性能和尺寸特性相关、用于参考的字母和数字组合的标识。它由字母PN和后跟无因次的数字组成。
  注1:字母PN后跟的数字不代表测量值,不应用于计算目的,除非在有关标准中另有规定。
  注2: 除与相关的管道元件标准有关联外,术语PN不具有意义。
  注3: 管道元件允许压力取决于元件的PN数值、材料和设计以及允许工作温度等,允许压力在相应标准的压力温度等级表中给出。

随着测温技术的迅速发展,新的测温传感器不断出现,如光纤温度传感器、微波温度传感器、超声波温度传感器、核磁共振温度传感器、PN结温度传感器等在一些领域获得了广泛的应用。本系统充分利用温度传感器测量温度快速、使用简便的特点,同时结合单片机的使用对数据进行实时处理,从而做到了对温度的实时控制。

晶体二极管或三极管的PN结的结电压是随温度而变化的。例如硅管的PN结的结电压在温度每升高1℃时,下降-2mV,利用这种特性,一般可以直接采用二极管(如玻璃封装的开关二极管1N4148)或采用硅三极管(可将集电极和基极短接)接成二极管来做PN结温度传感器。这种传感器有较好的线性,尺寸小,其热时间常数为0.2—2秒,灵敏度高。测温范围为-50—+150℃。典型的温度曲线如图1所示。同型号的二极管或三极管特性不完全相同,因此它们的互换性较差。

图(2)是采用PN结温度传感器的数字式温度计,测温范围-50—150℃,分辨率为0.1℃,在0—100℃范围内精度可达±1℃。

图中的R1,R2,D,W1组成测温电桥,其输出信号接差动放大器A1,经放大后的信号输入0—±2.000V数字式电压表(DVM)显示。放大后的灵敏度10mV/℃。A2接成电压跟随器。与W2配合可调节放大器A1的增益。 

通过PN结温度传感器的工作电流不能过大,以免二极管自身的温升影响测量精度。一般工作电流为100—300mA。采用恒流源作为传感器的工作电流较为复杂,一般采用恒压源供电,但必须有较好的稳压精度。

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