Як використовувати діоди і транзистори для вимірювання температури

Для вимірювання температури в якості термопреобразователей можна використовувати напівпровідникові діоди і транзистори. Це пояснюється тим, що при постійному значенні струму, що протікає в прямому напрямку, наприклад через перехід діода, напруга на переході практично лінійно змінюється зі зміною температури.

Для того щоб значення струму було постійно, послідовно з діодом досить включити велику активний опір. При цьому струм, що проходить через діод, не повинен викликати його нагрівання.

Побудувати градуювальну характеристику такого термодатчика можна за двома точками - на початку і в кінці вимірюваного діапазону температур. На малюнку 1, а показана схема вимірювання температури за допомогою діода V D. Джерелом живлення може служити батарейка.

Мал. 1. Схема вимірювання температури за допомогою діода (а) і транзисторів (б, в). Мостові схеми дозволяють збільшувати відносну чутливість пристрою, компенсуючи початкове значення опору датчика.

Аналогічно впливає температура на опір переходу емітер - база транзисторів. При цьому транзистор може одночасно діяти і як датчик температури, і як підсилювач власного сигналу. Тому застосування транзисторів в якості термодатчиків має перевагу перед діодами.

На малюнку 1, б показана схема термометра, в якій в якості перетворювача температури використовується транзистор (германієвого або кремнієвий).

При виготовленні термометрів як на діодах, так і на транзисторах потрібно побудувати градуювальну характеристику, при цьому в якості зразкового засобу вимірювань можна використовувати ртутний термометр.

Інерційність термометрів на діодах і транзисторах невелика: на діоді - 30 с, на транзисторі - 60 с.

Практичний інтерес представляє бруківка схема з транзистором в одному з плечей (рис. 1, в). У цій схемі емітерний перехід включений в одне з плечей моста R4, на колектор подано невелике замикає напруга.