Como usar diodos e transistores para medir temperatura

Para medir a temperatura, diodos semicondutores e transistores podem ser usados ​​como transdutores térmicos. Isso se deve ao fato de que, a um valor constante da corrente que flui na direção direta, por exemplo, através da junção do diodo, a tensão na junção muda quase linearmente com a temperatura.

Para que o valor da corrente seja constante, basta incluir uma grande resistência ativa em série com o diodo. Nesse caso, a corrente que passa pelo diodo não deve fazer com que ele aqueça.

É possível construir a característica de calibração de tal sensor de temperatura usando dois pontos - no início e no final da faixa de temperatura medida. A Figura 1a mostra um circuito para medição de temperatura usando um diodo Vd... A bateria pode ser usada como fonte de energia.

Arroz. 1. Esquema de medição de temperatura usando um diodo (a) e transistores (b, c). circuitos de ponte permitem aumentar a sensibilidade relativa do dispositivo, compensando o valor inicial da resistência do sensor.

A temperatura tem um efeito semelhante na resistência emissor-base dos transistores. Nesse caso, o transistor pode atuar simultaneamente como sensor de temperatura e como amplificador de seu próprio sinal. Portanto, o uso de transistores como sensores de temperatura tem uma vantagem sobre os diodos.

A Figura 1b mostra um esquema de um termômetro no qual um transistor (germânio ou silício) é usado como transdutor de temperatura.

Na fabricação de termômetros, tanto diodos quanto transistores, é necessário construir uma característica de calibração, enquanto um termômetro de mercúrio pode ser usado como exemplo de instrumento de medição.

A inércia dos termômetros de diodo e transistor é pequena: diodo - 30 s, transistor - 60 s.

De interesse prático é um circuito de ponte com um transistor em um dos braços (Fig. 1, c). Neste circuito, a junção do emissor é conectada a um dos braços da ponte R4, uma pequena tensão de bloqueio é aplicada ao coletor.