Спосіб вимірювання температури з застосуванням напівпровідникових датчиків, що мають p-n переходи

2 температури на іншу потребує значного часу, тому процес калібрування напівпровідникових датчиків температури с трудомістким. Відомий спосіб вимірювання температури за допомогою напівпровідникових датчиків, що являє собою прототип , при якому для калібрування датчиків достатньо виконати вимірювання при одній температурі [див. Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IBM PC. // Под ред. У. Томпкинса и Дж.Уэбстера. - М.: Мир. - 1992. ] Суть його така. Якщо маємо два ідентичних р-n- переходи, і пропустимо через них різні струми /t і /2 , отримаємо на них напруги відповідно V) і У2 . Різниця цих напруг буде дорівнювати згідно з 0) кт (іЛ Отже, різниця напруї прямо пропорційна температурі за умовою, що відношення струмів є сталою величиною. Тому коефіцієнт пропорційності можна визначити шляхом вимірювання різниці напруг при одній температурі. Недоліком цього способу с необхідність мати напівпровідникові прилади з ідентичними р-п - переходами. Проте підбирання таких ідентичних пар є трудомістким і не забезпечує достатньої точності при вимірюванні температури. Задачею винаходу є розробка способу вимірювання температури з застосуванням напівпровідникових датчиків, що мають р-п - переходи, який дозволив би калібрування датчиків лише при одному значенні температури і не потребував би підбирання датчиків з ідентичними характеристиками, що дозволить спростити процеси калібрування, настройки та вимірювання температури. Ця задача досягається тим, що в способі вимірювання температури з застосуванням напівпровідникових датчиків температури , що мають р-п - переходи, який передбачає калібрування температурних характеристик датчиків і застосування їх для вимірювання температури, новим є те, що через р-п - перехід датчика температури пропускають імпульсний 6 струм, що змінюється від величини 1\ до /2 . При цьому на р-п - переході формується імпульсна напруга, амплітуда якої дорівнює Vm = К, - V2 > яка згідно з (2) пропорційна температурі Т. Отже, для калібрування датчика достатньо виміряти амплітуду напруги на р-п - переході при одному опорному значенні температури Го , наприклад, взятому посередині діапазону вимірюваних температур,, щоб визначити коефіцієнт пропорційності між амплітудою вихідної напруги датчика і вимірюваною температурою, тобто визначити його температурну характеристику. При цьому відпадає потреба у підборі датчикїв з ідентичними характеристиками, На фігурі зображено залежність від температури амплітуди імпульсів напруги на р-п переході п"яти напівпровідникових діодів , які було довільно вибрано з партії діодів, виготовлених в єдиному технологічному процесі. Точками різної? форми показано експериментально виміряні амплітуди напруги на кожному діоді при різних температурах, а прямі лінії являють собою температурні характеристики діодів, які було розраховано згідно з (2) за амплітудою напруги, виміряною при одній фіксованій температурі, а саме при Го - 34 С, Наведені експериментальні дані доводять, що амплітуда імпульсів на р-п - переході при пропусканні через нього імпульсного струму лінійно залежить від температури. Отже, спосіб вимірювання температури полягає у тому, що через р-п - перехід пропускають імпульсний струм, формують на ньому імпульсну напругу, заміряють амплітуду імпульсів напруги VMQ~U- [-U1 при одному значенні температури 7*а За цими замірами розраховують коефіцієнт пропорційності К = QAj / , а вимірювану температуру визначають як дай Т = KVm ,jxcUm - амплітуда імпульсів напруги, яка являє собою вихідний сигнал датчика. Отже, спосіб, що є винаходом, дозволяє спростити процес калібрування, бо потребує для цього виконати лише один замір амплітуди сигналу датчика при одному значенні температури» при цьому для вимірювання температури можна застосовувати лише один датчик з р-п переходом, що виключає необхідність підбору датчиків з ідентичними характеристиками. Це значно спрощує настройку вимірювача температури і процес вимірювання температура Спосіб вимірювання температури з застосуванням напівпровідникових датчиків, що мають р-п - переходи. 2.30 і 2.20 2.10 2.00 1.90 1.80 300.00 290.00