Читать реферат по электротехнике: "Полупроводниковые датчики температуры" Страница 3


назад (Назад)скачать (Cкачать работу)

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

параметром был обратный ток диодов и транзисторов. Значение тока растет с температурой по экспонен­ци­альному закону со скоростью порядка 10%.К-1. Однако, диапазон температур, в пределах которых возможно использование обратных токов, весьма ограничен. Верхний температурный предел применения определяется температурой их теплового пробоя.

Наибольшее распространение получило использование прямых параметров диодов и транзисторов [5]. Их существенными преимуществами перед обратными являются линейность температурной зависимости, широкий диапазон рабочих температур, высокая стабильность. Чаще всего для измерения температуры ис­пользуется прямое напряжение на p-n переходе при почти постоянном токе эмит­тера. Изменение прямого напряжения составляет порядка 2,5 мВ.К-1. При повы­шении температуры транзисторов p-n-p типа напряжение эмиттер-база из области положительных значений переходит в область отрицательных.

Так например, датчик TS-560, разработанный ФТИ им. А.Ф.Иоффе РАН (г.Санкт-Петербург) представляет собой полупроводниковый диод на основе ар­сенида галлия. Диапазон измерения такого датчика (4,2…500) К, основная пог­реш­ность 0,1%, чувствительность (2…3) мВ/К, габаритные размеры 33 мм [2].

Известны случаи использования в качестве температурозависимого пара­метра коэффициента усиления по току на низких и высоких частотах [5]. Однако невысокая чувствительность коэффициента усиления к температуре и его зависи­мость от предыстории, а также необходимость индивидуальной градуировки во всем диапазоне рабочих температур ограничивают применение этого параметра при создании термодатчиков.

На основе транзисторов, эмиттерный переход которых включен в одно из плеч моста, созданы термодатчики типа ТЭТ-1, ТЭТ-2 [5]. Первый тип исполь­зу­ется для измерения температуры в полевых условиях в диапазоне (-10…+40) С с основной погрешностью не более 1 К, второй – в диапазоне (-40…+80) С с погрешностью не более (0,3…2) К.

Температурные пределы применимости транзисторов в термодатчиках значительно шире, чем при использовании транзисторов по прямому назначению. Ограничение применимости со стороны высоких температур наступает вслед­ст­вие перехода примесного полупроводника в собственный, уменьшения пробивно­го напряжения и повышения генерации носителей в базовой области при отрица­тельных напряжениях. Применимость при низких температурах определяется уменьшением концентрации основных носителей из-за дезактива­ции легирующих примесей и уменьшения коэффициента усиления по току.

Основным недостатком рассматриваемых термодатчиков является слож­ность получения их номинальной статистической характеристики из-за разброса основных параметров транзисторов: коэффициента усиления по току, сопротив­ления базовой области, тока утечки и др. Анализ и оценка влияния разброса ука­занных параметров на точность измерения температуры при использовании номи­нальной статистической характеристики, выполненные в [5], показали, что для прямых параметров транзисторов с градуировкой при одной температуре погреш­ность измерения в схеме с общим эмиттером – не более 2 и 50% при коэффици­енте усиления по току 30 и 200 соответственно.

Важной характеристикой для широкого внедрения термодатчиков на осно­ве транзисторов и



Интересная статья: Быстрое написание курсовой работы