變壓器論文溫度傳感器論文

1、變壓器論文溫度傳感器論文簡(jiǎn)述半導(dǎo)體溫度傳感器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述半導(dǎo)體溫度傳感器設(shè)計(jì)摘要:傳感器屬于信息技術(shù)的前沿尖端產(chǎn)品尤其是溫度傳感器被廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和生活等領(lǐng)域數(shù)量高居各種傳感器之首。半導(dǎo)體傳感器是利用某些半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化而變化的特性制成的。半導(dǎo)體具有很寬的溫度反應(yīng)特性各種半導(dǎo)體的溫度反應(yīng)區(qū)段不同。關(guān)鍵詞:半導(dǎo)體溫度傳感器一、溫度傳感器原理溫度是一個(gè)基本的物理量自然界中的一切過程無不與溫度密切相關(guān)。溫度傳感器是最早開發(fā)應(yīng)用

2、最廣的一類傳感器。溫度傳感器的市場(chǎng)份額大大超過了其他的傳感器。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下相繼開發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。溫度傳感器有四種主要類型:熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測(cè)器(RTD)和IC溫度傳感器。IC溫度傳感器又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類型。1、接觸式溫度傳感器的檢測(cè)部分與被測(cè)對(duì)象有良好的接觸又稱溫度計(jì)。溫度計(jì)通過傳導(dǎo)或?qū)α鬟_(dá)到熱平衡從而使溫度計(jì)的示值能直接表示被測(cè)對(duì)象的溫度。一般測(cè)量精度較高。在一

3、定的測(cè)溫范圍內(nèi)溫度計(jì)也可測(cè)量物體內(nèi)部的溫度分布。但對(duì)于運(yùn)動(dòng)體、小目標(biāo)或熱容量很小的對(duì)象則會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差常用的溫度計(jì)有雙金屬溫度計(jì)、玻璃液體溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、熱敏電阻和溫差電偶等。2、非接觸式溫度傳感器的敏感元件與被測(cè)對(duì)象互不接觸又稱非接觸式測(cè)溫儀表。這種儀表可用來測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體、小目標(biāo)和熱容量小或溫度變化迅速度傳感器普遍采用了高性能的ΣΔ式AD轉(zhuǎn)換器它能以很高的采樣速率和很低的采樣分辨力將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)再利用

4、過采樣、噪聲整形和數(shù)字濾波技術(shù)來提高有效分辨力。ΣΔ式AD轉(zhuǎn)換器不僅能濾除量化噪聲而且對(duì)外圍元件的精度要求低。三、半導(dǎo)體溫度傳感器測(cè)溫原理及其關(guān)鍵技術(shù)硅基IC電路中可實(shí)現(xiàn)溫度傳感功能的元器件主要有集成電阻器、二極管、雙極晶體管、MOS晶體管。當(dāng)然還有各種利用MEMS工藝制造的熱敏電阻器、熱電偶等但目前基本上還與CMOS工藝不兼容。1、雙極晶體管溫度傳感器二極管的電流包括擴(kuò)散電流和耗盡層、表面層里的產(chǎn)生復(fù)合電流后者在雙極晶體管的基極互相抵

5、消所以正向偏置的雙極晶體管的集電極電流IC基本上都是純擴(kuò)散電流若利用高精度電流源令2個(gè)匹配晶體管的集電極電流相同ΔVBE將和絕對(duì)溫度成正比。但這樣得到的溫度電壓曲線起點(diǎn)是絕對(duì)零度對(duì)于50～150℃的測(cè)溫范圍電壓輸出不是0～5V對(duì)于后端AD來說需要額外的電平移動(dòng)電路。通過構(gòu)造Vf=aVptatVBE1和Vref=VBE1aVptat可以得到任意的過零點(diǎn)TZ以及幾乎不隨溫度變化的恒壓源。采用BJT的優(yōu)點(diǎn)是低成本、長(zhǎng)期穩(wěn)定性、高靈敏度、可預(yù)測(cè)