半导体温度计测温原理是什么?

半导体温度计测温原理是什么?,第1张

我来给你解释一下,原理其实比较简单,是利用PN结的温度特性。

我们学的半导体基础知识中有PN结的电流方程。PN结所加端电压u与流过它的电流i有一个公式。

i=Is(equ/kT-1),Is为反向饱和电流,q为电子电量,k为波尔兹曼常数,T为热力学温度。

对PN结施加两个不同的电流(通常为倍数关系,电流源容易设计),就会得出两个不同的电压(AD转换可以得出电压值),两个式子联立,会组成一个二元一次方程,直接可以解出参数T。

半导体温度传感器的测温元件可以分为两种,一种是集成在IC内部通常由PNP三极管连接而成的测温二极管,另外是分立的NPN或PNP三极管连接成的测温二极管。

半导体内部半导体温度计为了更高精度,还有参数补偿机制,为了消除三极管beta值的影响,如beta补偿。

基本原理就是酱紫的,此方式精度较高,比热电偶、RTD、热敏电阻测温方式精度都高。

MAXIM、ADI网站上都有该类原理介绍的文档,其器件datasheet中也会有介绍。

纯手工键入,希望辛苦不会白费。如有疑问,我们再沟通

温度计是测温仪器的总称其原理一般是利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩等的现象为设计根据,可以准确的判断和测量温度。

温度计的种类很多,原理也各不相同,铂电阻温度计的原理是利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化;温差电偶温度计的工作原理是利用温差电偶;指针式温度计的工作原理是利用两种不同金属在温度改变时膨胀程度不同;玻璃管温度计的工作原理是在玻璃感温包中装入感温液体,液体随温度变化。下面具体说明这几种较为常见的温度计的工作原理。

铂电阻温度计

工作原理:利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度或者与温度有关的参数。

温差电偶温度计

工作原理:利用温差电偶,将两种不同金属导体的两端分别连接起来,构成一个闭合回路,一端加热,另一端冷却,则两个接触点之间由于温度不同,将产生电动势,导体中会有电流发生。因为这种温差电动势是两个接触点温度差的函数,所以利用这一特性制成温度计。

指针式温度计

工作原理:利用两种不同金属在温度改变时膨胀程度不同的原理工作的。主要的元件是一个用两种或多种金属片叠压在一起组成的多层金属片。为提高测温灵敏度,通常将金属片制成螺旋卷形状。当多层金属片的温度改变时,各层金属膨胀或收缩量不等,使得螺旋卷卷起或松开。由于螺旋卷的一端固定而另一端和一可以自由转动的指针相连,因此,当双金属片感受到温度变化时,指针即可在一圆形分度标尺上指示出温度。

玻璃管温度计

工作原理:在玻璃感温包中,装入感温液体,温度升高,感温液膨胀,液体的膨胀系数比玻璃大,因此,感温液沿毛细管上升,由此从毛细管中的液柱高度得知感温液体的温度。


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