Полупроводниковые датчики температуры — страница 6

  • Просмотров 784
  • Скачиваний 6
  • Размер файла 37
    Кб

температуры описывается выражением 6: Рис.1. Зависимость ТКС от температуры для различных терморезисторов. 1 – металлические терморезисторы; 2 – полупроводниковые терморезисторы (термисторы); 3 - сегнетоэлектрические керамики (позисторы). RT = Aexp(B/T), (3) где RT – сопротивление терморезистора при температуре Т; А,В – постоянные коэффициенты, зависящие от материала терморезистора и номинального значения его сопротивления. Это

соотношение обеспечивает высокую точность аппрокси­мации только в узком диапазоне температур. Так например, для терморезисторов типа СТ4-16 погрешность аппроксимации не более 0,05 К обеспечивается только в диапазоне (15…55) С. Лучшие результаты дают уравнения типа: RT = A1exp(B1/T + C1/T2) ; (4) 1/T = A2 + B2lgRT + C2(lgRT)3, (5) где А1, А2, В1, В2, С1, С2 – постоянные. Уравнение (4) обеспечивает точность аппроксимации (0,2…0,4) К в интервале (-60…+100) С, а

уравнение (5) – точность 0,1 К в интервале (-20…+120) С. Чувствительные элементы изготавливают самых различных конфигураций – от бусинок диаметром 0,2 мм, дисков и шайб диаметром (3…25) мм до стерж­ней диаметром 12 и длиной до 40 мм. Бусинковые чувствительные элементы обычно заливают стеклом или помещают в стеклянные и пластмассовые корпуса. Дисковые чувствительные элементы часто защищают изоляционными пленками из лака или

эпоксидных смол, монтируют на металлических пластинах и гермети­зируют в металлические или пластмассовые корпуса 2. Однако, термодатчики такого типа обладают рядом недостатков. Температурная зависимость сопротивления носит нелинейный характер, поскольку величина ТКС в рабочем диапазоне температур изменяет свою вели­чину, иногда даже на несколько порядков. Технология изготовления чувстви­тель­ных элементов не

позволяет получать номинальные значения сопротивлений даже для одного типа с разбросом меньше (10…20)%. Кроме того, значения темпера­тур­ного коэффициента сопротивления терморезисторов одной конфигурации могут отличаться почти в два раза [7, вследствие чего отсутствует их взаимоза­меняемость. Но основным недостатком термометров этого типа является то, что они, несмотря на проведение в процессе изготовления

искусственного старения, обладают низкой временной стабильностью и воспроизводимостью. Значительно большей стабильностью электрофизических свойств по ставнению с аморфными веществами обладают монокристаллы. Для создания монокристаллических чувствительных элементов термометров широкое примене­ние получили кремний и германий. В чмстом виде германий и кремний исполь­зуются выше 20 К. В области более низких температур