Jak używać diod i tranzystorów do pomiaru temperatury
Do pomiaru temperatury jako przetworniki termiczne można zastosować diody półprzewodnikowe i tranzystory. Wynika to z faktu, że przy stałej wartości prądu płynącego w kierunku do przodu, na przykład przez złącze diodowe, napięcie na złączu zmienia się prawie liniowo wraz z temperaturą.
Aby wartość prądu była stała, wystarczy włączyć szeregowo z diodą dużą rezystancję czynną. W takim przypadku prąd przepływający przez diodę nie powinien powodować jej nagrzewania.
Charakterystykę kalibracyjną takiego czujnika temperatury można zbudować za pomocą dwóch punktów — na początku i na końcu mierzonego zakresu temperatur. Rysunek 1a przedstawia obwód do pomiaru temperatury za pomocą diody Vd... Baterię można wykorzystać jako źródło zasilania.
Ryż. 1. Schemat pomiaru temperatury za pomocą diody (a) i tranzystorów (b, c). Obwody mostkowe pozwalają zwiększyć względną czułość urządzenia, kompensując początkową wartość rezystancji czujnika.
Temperatura ma podobny wpływ na rezystancję emiter-baza tranzystorów. W takim przypadku tranzystor może jednocześnie działać zarówno jako czujnik temperatury, jak i jako wzmacniacz własnego sygnału. Dlatego zastosowanie tranzystorów jako czujników temperatury ma przewagę nad diodami.
Rysunek 1b przedstawia schemat termometru, w którym jako przetwornik temperatury zastosowano tranzystor (germanowy lub krzemowy).
W produkcji termometrów, zarówno diodowych, jak i tranzystorowych, konieczne jest zbudowanie charakterystyki kalibracyjnej, natomiast termometr rtęciowy może służyć jako przykładowy przyrząd pomiarowy.
Bezwładność termometrów diodowych i tranzystorowych jest niewielka: dioda — 30 s, tranzystor — 60 s.
Praktycznie interesujący jest obwód mostkowy z tranzystorem w jednym z ramion (ryc. 1, c). W tym obwodzie złącze emitera jest podłączone do jednego z ramion mostka R4, do kolektora przykładane jest małe napięcie blokujące.
