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pn结温度传感器的研究(半导体温度传感器)

来源:www.haichao.net  时间:2023-04-01 01:27   点击:210  编辑:admin   手机版

一、p-n结的测温原理与条件是什么?

测温原理,随温度变化PN结的阻值发生变化。测温条件是PN组成电桥的一条臂,由恒压源供电桥或者用恒流源对PN结供电,测量二端电压,转换成温度显示

由半导体理论可知,在正向恒流供电条件下,PN结的正向压降与绝对温度T有线性关系,即正向压降几乎随温度升高而线性下降,这就是PN结测温的理论依据。

所以做温度传感器时,要注意施加正向恒流,例如10uA,这样才会比较准确,如果只加正向电压,那么准确性就下降了。

采用不同的掺杂工艺,通过扩散作用,将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体(通常是硅或锗)基片上,在它们的交界面就形成空间电荷区称为PN结。PN结具有单向导电性,是电子技术中许多器件所利用的特性,例如半导体二极管、双极性晶体管的物质基础。

二、pn结传感器在其他方面的应用?

PN结温度传感器是一种半导体敏感器件, 它实现温度与电压的转换。在常温范围内兼有热电偶,铂电阻,和热敏电阻的各自优点,同时它克服了这些传统测温器件的某些固有缺陷,是自动控制和仪器仪表工业不可缺少的基础元器件之一。在-50~200℃温区内有着及其广泛的用途。特别在温室大棚、水产养殖、医疗器械、家电等领域的应用。

三、什么是PN结型温度传感器及其原理是什么?

原理是随着温度升高,pn结电阻变小,电流会加大。普通的传感器说穿了就是整流二极管,十几个串联,再结合十毫安电流表就可以组成个测温度的电子温度计!

四、pn结温度传感器在生活中的应用?

1、感测应用。温度传感器的热转换方式经常被用来测量物理量(如流量、辐射、气体压力、气体种类、湿度、热化学反应等)。这些传感器的测量值都是以热形式为媒介并以电信号的方式输出。

2、生物医学应用。生物医学的应用必须使用特殊的温度传感器,其中最重要的特性是要求低功耗、长期稳定性好、可靠性高以及在32~44℃之间,精确度小于0.1℃。

3、太空应用。热敏电阻以及硅PN结已经使用于太空温度测量。利用分立的模拟和数字接口电路从感测元件读取温度信息对于低成本、低质量的使用情况越来越不适用.尤其在微米/纳米卫星中更难满足需要。具有数字输出功能的智能温度传感器可应用于未来的卫星设计中.并能传送与微处理器兼容的数字信息。

4、工业应用。集成温度传感器在自动化应用和微生物体热检测应用已有报道,尽管它们的特性和需求根据每个特殊的应用而变化非常大.对于低成本、长期稳定性和可靠性、强大的数字接口以及通信系统等这些特殊的应用需求,目前的智能温度传感器都可满足。

5、消费产品应用。低成本集成温度传感器与变送器已经出现,而且被应用于消费产品中,如洗衣机、冰箱、空调等。低成本、无需外部部件、制造时简单的片上校正等是消费产品应用的特殊需求.并且在一20一100℃之间测量精度要能达到0.5℃。

五、pn结温度传感器选题目的及意义?

pn结温度计选题目的及意义是,通过对温度计的背景意义,应用前景进行研究,得出温度计的实际意义

六、pn结温度传感器验证了什么结论?

实验结果表明用二极管PN结的温度特性做常规范围内的温度传感器,其灵敏度相对误差,标准差,线性误差等各种误差都在7%左右,而且温度灵敏度系数S较大,都在-2.3mV左右,二极管PN结的离散型、可重复性、可逆性都能符合温度传感器的要求。

对测温精度要求不很高的场合,不失为一种廉价的温度传感器。通过对实验数据的对比分析,我们发现不同型号的二极管的温度特性有一定的差别,在所有测量的二极管中1N4007型二极管的性能最好最适于用作温度传感器。而发光二极管的性能最差,不适用于作温度传感器。

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