Полупроводниковые датчики температуры — страница 5

  • Просмотров 793
  • Скачиваний 6
  • Размер файла 37
    Кб

приведенные в 6 показывают, что погрешность измерения ими может составлять (0,01…0,15) К в первый год эксплуатации и (0,002…0,04) К - во второй год. Основными причина­ми нестабильности следует считать обратимый процесс гидратации-дегидратации оксидного слоя на поверхности полупроводникового кристалла и возникновение остаточных деформаций в нем вследствие неодинаковости температурных коэф­фициентов линейного расширения

материалов деталей транзисторов [6]. Датчики температуры на основе терморезисторов. Наиболее широкое распространение получили датчики на основе термо­резисторов. Принцип терморезистивного преобразования основан на температур­ной зависимости активного сопротивления металлов, сплавов и полупроводников, обладающих высокой воспроизводимостью и достаточной стабильностью по от­но­шению к дестабилизирующим факторам.

Температурную чувствительность термометрического материала принято характеризовать температурным коэффи­циентом сопротивления (ТКС). Типичные случаи поведения термометрической зависимости представлены на рис. 1. Как видно из рисунка, полупроводниковые терморезистивные преобра­зо­ватели отличаются достаточно большой чувствительностью (на порядок и боль­ше) нежели металлические. Достаточно давно разработаны и

выпускаются отечественной промыш­ленностью полупроводниковые датчики температуры с чувствительными эле­ментами, созданными на основе окислов переходных металлов с неполностью заполненной 3d электронной оболочкой. Достоинством таких датчиков (обычно называемых терморезисторами) является большое значение температурного коэффициента сопротивления и сравнительно малые размеры [2,6,7]. В зави­симости от применяемого

полупроводникового материала терморезисторы раз­деляют на кобальто-марганцевые (КМТ и СТ1), медно-марганцевые (ММТ и СТ2), медно-кобальтовые (СТ3 и СТ4) и титано-бариевые, имеющие малый до­пуск по сопротивлению и ТКС (позисторы СТ5 и СТ6). Изменяя состав материала чувствительного элемента, можно получить терморезисторы как с положительным, так и с отрицательным значением ТКС в пределах от –6,5 до +20 %/К [7]. Номинальные

сопротивления чувствительных элементов зависят от их состава и размеров и могут находиться в пределах от 1 до 106 Ом. Высокое номинальное сопротивление терморезисторов упрощает требо­вания к системе терморегулирования, что позволяет ограничиться двухпроводной линией связи датчика с системой регулирования и уменьшает погрешность преоб­разования, обусловленную длиной линией связи. Зависимость сопротивления от