Полупроводниковые датчики температуры — страница 8

  • Просмотров 788
  • Скачиваний 6
  • Размер файла 37
    Кб

при высоких температурах. К этой же группе условно могут быть отнесены угольные термодатчики, которые по характеру проводимости занимают промежуточное положение между металлами и полупроводниками, но обладают высоким отрицательным ТКС и нашли широкое применение в криогенной технике. В качестве чувствительного элемента углеродных термодатчиков часто используются углеродные радиотехни­ческие сопротивления. Для широкого

интервала температур статические характе­ристики преобразования углеродных термодатчиков предлагается представлять соотношением типа: lnR = A/Tm + B (7), где A, B и m – постоянные. Это уравнение позволяет в диапазоне (3…60) К получить аппроксимацию экспериментальных данных с погрешностью не более 0,03 К 6. Углеродные термодатчики требуют индивидуальной градуировки. Они не дороги, однако в эксплуатации требуют аккуратного

обращения, т.к. весьма чувствительны к меха­ническим нагрузкам как на сам угольный элемент, так и на электрические выво­ды, которые запрессованы в элемент. Известны пленочные углеродные термодатчики, чувствительный элемент которых изготавливают из коллоидной суспензии графита в воде, нанесенной на тонкие стеклянные пластинки 12. Эти датчики предназначены для интервала температур (0,03…4,2) К. В интервале (4,2…273) К

используют также стеклоуглеродные термодат­чики 12. Для изготовления их чувствительного элемента щелочно-боросили­катное стекло подвергают выщелачиванию, удаляя из него фазу, богатую бором. Образуется пористое стекло. Поры заполняют тонко измельченным углем высо­кой чистоты. Полученный материал после высушивания разрезают на пластины. На концы пластин в вакууме напыляют электроды. Затем пластины с выводами

помещают в платиновые гильзы. Гильзы напоняют гелием и герметизируют. Статические характеристики преобразования стеклоуглеродных термодатчиков могут быть аппроксимированы уравнением (7). В настоящее время в области практического использования никакой полупроводниковый материал не может конкурировать с кремнием по степени изученности характеристик и, особенно, по степени разработанности и осво­ен­ности технологии

изготовления. Поскольку кремний имеет достаточно широкую (Ey  1,17 эВ 11) зону проводимости и, кроме того, интенсивное окисление поверхности кремния происходит при температурах, больших 1000 К, то на его основе могут создаваться высокотемпературные термодатчики. На основе моно­кристаллического кремния можно изготавливать термодатчики как с положи­тельным, так и с отрицательным значением ТКС в области средних температур.