ダイオードとトランジスタを使用して温度を測定する方法

温度を測定するには、半導体ダイオードとトランジスタを熱変換器として使用できます。これは、たとえばダイオード接合を通って順方向に流れる電流が一定の値である場合、接合両端の電圧が温度とともにほぼ直線的に変化するという事実によるものです。

電流値を一定にするには、ダイオードと直列に大きなアクティブ抵抗を含めるだけで十分です。この場合、ダイオードを流れる電流によってダイオードが加熱されることはありません。

このような温度センサーの校正特性は、測定温度範囲の開始点と終了点の 2 点を使用して構築できます。図 1a は、ダイオード Vd を使用して温度を測定する回路を示しています。バッテリーは電源として使用できます。

米。 1. ダイオード (a) とトランジスタ (b、c) を使用した温度測定方式。 ブリッジ回路 センサーの初期抵抗値を補償して、デバイスの相対感度を高めることができます。

温度もトランジスタのエミッタ・ベース間抵抗に同様の影響を与えます。この場合、トランジスタは温度センサーとしてとそれ自身の信号の増幅器として同時に機能することができます。したがって、温度センサーとしてトランジスタを使用することは、ダイオードよりも有利です。

図 1b は、トランジスタ (ゲルマニウムまたはシリコン) が温度変換器として使用される温度計の回路図を示しています。

ダイオードとトランジスタの両方の温度計の製造では、校正特性を構築する必要がありますが、水銀温度計は測定器の例として使用できます。

ダイオードおよびトランジスタ温度計の慣性は小さく、ダイオード - 30 秒、トランジスタ - 60 秒です。

実際に興味深いのは、アームの 1 つにトランジスタを備えたブリッジ回路です (図 1、c)。この回路では、エミッタ接合が R4 ブリッジのアームの 1 つに接続され、小さな阻止電圧がコレクタに印加されます。