Thermomètre à échelle linéaire. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Régulateurs de puissance, thermomètres, stabilisateurs thermiques

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L'utilisation d'une diode à semi-conducteur comme capteur de température a permis d'obtenir une échelle de lecture de température linéaire. La dépendance de la chute de tension aux bornes de la diode vis-à-vis de la température à un courant de polarisation directe fixe est linéaire et pour les diodes au silicium dans la plage de température de -60...+ 100°C est de 2...2,5 mV/°C.

Le thermomètre vous permet de mesurer la température dans la plage de 0 à +150°C avec une erreur ne dépassant pas 0,3°C.

La tension aux bornes de la diode V1 est fixée par le courant de polarisation déterminé par la résistance R1. La variation de tension aux bornes de la diode, proportionnelle à la variation de température, est mesurée par un voltmètre continu réalisé sur le microcircuit A1 selon un circuit équilibré (entrée 1). Une tension stable d'environ 0,5 V est fournie à l'autre entrée du microcircuit, créée par un générateur de courant stable sur un transistor à effet de champ V2 et une source de tension de référence VS. Le transistor à effet de champ V4 sert également à stabiliser le courant consommé par le voltmètre, grâce auquel une diminution de la tension d'alimentation à 7V n'a pratiquement aucun effet sur les lectures de l'appareil.

Lorsque la température change, une tension de déséquilibre se produit, qui est enregistrée par le dispositif de pointage RA. L'indicateur de flèche dans le thermomètre - M265M. L'appareil est calibré par deux mesures de température. Le premier (0¦С - la température de fonte des neiges) correspond au zéro de l'échelle. La sonde thermique à diode V1 est plongée dans la fonte des neiges et la résistance R5 est mise à zéro en équilibrant le microcircuit. La deuxième mesure de température, par exemple 50¦С, est effectuée dans de l'eau chauffée tout en surveillant sa température avec un thermomètre d'étalonnage. Dans ce cas, la position de la flèche indicatrice est définie en ajustant la résistance R3.

Lors de la mesure d'une température négative, la polarité de l'indicateur P1 doit être modifiée. La résistance R7 crée un mode de stabilisation thermique du transistor à effet de champ V2, dans lequel le courant de drain ne dépend pas de la température ambiante. Contrairement aux transistors bipolaires, dans lesquels le courant de collecteur augmente avec l'augmentation de la température, le courant de drain des transistors à effet de champ, en fonction de la tension à la grille, peut augmenter, diminuer ou rester inchangé avec la température.

Pour trouver un mode thermiquement stable d'un transistor à effet de champ, il est nécessaire de mesurer expérimentalement les caractéristiques drain-grille à différentes températures. Pour ce faire, une dépendance graphique du courant de drain sur la tension de grille (par rapport à la source) est construite, d'abord à température ambiante, puis à température élevée, en chauffant le transistor de plusieurs dizaines de degrés avec une lampe d'éclairage. Ensuite, la tension de grille est déterminée, à laquelle les caractéristiques drain-grille prises pour différentes températures se croisent sur les graphiques. Le point d'intersection des caractéristiques est dit thermiquement stable.

Au lieu de la tension de grille, vous pouvez déterminer la position du curseur du potentiomètre R7, à laquelle les caractéristiques drain-grille du transistor ne dépendent pas de la température.

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