リニアスケール付き温度計。スキーム、説明

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リニアスケール付き温度計。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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温度センサーとして半導体ダイオードを使用することにより、線形の温度読み取りスケールを得ることが可能になりました。固定順バイアス電流におけるダイオード両端の電圧降下の温度依存性は線形であり、シリコンダイオードの場合、-60 ～ + 100°C の温度範囲では 2 ～ 2,5 mV/°C になります。

温度計を使用すると、0 ～ +150°C の範囲の温度を 0,3°C 以内の誤差で測定できます。

線形目盛付き温度計

ダイオード V1 の両端の電圧は、抵抗 R1 によって決まるバイアス電流によって設定されます。温度変化に比例するダイオード両端の電圧の変化は、平衡回路 (入力 1) に従って A1 マイクロ回路上に作られた DC 電圧計によって測定されます。約 0,5V の安定した電圧がマイクロ回路のもう一方の入力に供給されます。この電圧は、電界効果トランジスタ V2 上の安定した電流発生器と基準電圧源 VS によって生成されます。電界効果トランジスタ V4 は、電圧計が消費する電流を安定させるためにも使用されます。そのため、電源電圧が 7V に低下しても、デバイスの読み取り値には実質的に影響がありません。

温度が変化すると不平衡電圧が発生し、それがポインタデバイス RA によって記録されます。温度計の矢印インジケーター - M265M。デバイスは 0 つの温度測定によって校正されます。最初の温度 (1|С - 雪が溶ける温度) は、スケールのゼロマークに対応します。ダイオード V5 を備えた熱プローブは溶けた雪に浸され、マイクロ回路のバランスをとることによって抵抗器 R50 がゼロに設定されます。 3 番目の温度測定 (たとえば XNUMX С) は、校正温度計でその温度を監視しながら、加熱された水中で実行されます。この場合、インジケーターの矢印の位置は抵抗器 RXNUMX を調整することによって設定されます。

負の温度を測定する場合は、インジケーター P1 の極性を変更する必要があります。抵抗 R7 は、ドレイン電流が周囲温度に依存しない、電界効果トランジスタ V2 の熱安定化モードを作成します。温度の上昇とともにコレクタ電流が増加するバイポーラ・トランジスタとは異なり、電界効果トランジスタのドレイン電流は、ゲートの電圧に応じて、温度によって増加、減少、または変化しないことがあります。

電界効果トランジスタの熱的に安定したモードを見つけるには、さまざまな温度でドレイン-ゲート特性を実験的に測定する必要があります。これを行うには、最初は室温で、次に高温で、照明ランプでトランジスタを数十度加熱しながら、(ソースに対する) ゲート電圧に対するドレイン電流のグラフ依存性を構築します。次に、異なる温度で得られたドレイン-ゲート特性がグラフ上で交差するゲート電圧が決定されます。特性の交点は熱的に安定であると呼ばれます。

ゲート電圧の代わりに、トランジスタのドレイン-ゲート特性が温度に依存しない R7 ポテンショメータスライダの位置を決定できます。

他の記事も見る セクションパワーレギュレーター、温度計、熱安定剤.

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