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述半導體溫度傳感器設計簡述半導體溫度傳感器設計摘要: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)、科學研究和生活等領(lǐng)域數(shù)量高居各種傳感器之首。半導體傳感器是利用某些半導體的電阻隨溫度變化而變化的特性制成的。半導體具有很寬的溫度反應特性各種半導體的溫度反應區(qū)段不同。關(guān)鍵詞:半導體溫度傳感器一、溫度傳感器原理溫度是一個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)應用

2、最廣的一類傳感器。溫度傳感器的市場份額大大超過了其他的傳感器。在半導體技術(shù)的支持下相繼開發(fā)了半導體熱電偶傳感器、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部分與被測對象有良好的接觸又稱溫度計。溫度計通過傳導或?qū)α鬟_到熱平衡從而使溫度計的示值能直接表示被測對象的溫度。一般測量精度較高。在一

3、定的測溫范圍內(nèi)溫度計也可測量物體內(nèi)部的溫度分布。但對于運動體、小目標或熱容量很小的對象則會產(chǎn)生較大的測量誤差常用的溫度計有雙金屬溫度計、玻璃液體溫度計、壓力式溫度計、電阻溫度計、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對象互不接觸又稱非接觸式測溫儀表。這種儀表可用來測量運動物體、小目標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轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號再利用

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外圍元件的精度要求低。三、半導體溫度傳感器測溫原理及其關(guān)鍵技術(shù)硅基IC電路中可實現(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散電流和耗盡層、表面層里的產(chǎn)生復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基本上都是純擴散電流若利用高精度電流源令2個匹配晶體管的集電極電流相同ΔVBE將和絕對溫度成正比。但這樣得到的溫度電壓曲線起點是絕對零度對于50～150℃的測溫范圍電壓輸出不是0～5V對于后端AD來說需要額外的電平移動電路。通過構(gòu)造Vf=aVptatVBE1和Vref=VBE1aVptat可以得到任意的過零點TZ以及幾乎不隨溫度變化的恒壓源。采用BJT的優(yōu)點是低成本、長期穩(wěn)定性、高靈敏度、可預測