Ako používať diódy a tranzistory na meranie teploty

Na meranie teploty možno ako tepelné prevodníky použiť polovodičové diódy a tranzistory. Je to spôsobené tým, že pri konštantnej hodnote prúdu tečúceho v priepustnom smere, napríklad cez diódový prechod, sa napätie na prechode mení takmer lineárne s teplotou.

Aby bola hodnota prúdu konštantná, stačí zaradiť veľký aktívny odpor do série s diódou. V tomto prípade by prúd prechádzajúci cez diódu nemal spôsobiť jej zahrievanie.

Kalibračnú charakteristiku takéhoto snímača teploty je možné zostrojiť pomocou dvoch bodov — na začiatku a na konci meraného teplotného rozsahu. Obrázok 1a znázorňuje obvod na meranie teploty pomocou diódy Vd... Batériu je možné použiť ako zdroj energie.

Ryža. 1. Schéma merania teploty pomocou diódy (a) a tranzistorov (b, c). Mostové obvody umožňujú zvýšiť relatívnu citlivosť zariadenia, kompenzujúc počiatočnú hodnotu odporu snímača.

Teplota má podobný vplyv na odpor bázy emitoru tranzistorov. V tomto prípade môže tranzistor súčasne pôsobiť ako snímač teploty aj ako zosilňovač vlastného signálu. Preto má použitie tranzistorov ako snímačov teploty výhodu oproti diódam.

Obrázok 1b znázorňuje schému teplomera, v ktorom je ako prevodník teploty použitý tranzistor (germánium alebo kremík).

Pri výrobe teplomerov, diódových aj tranzistorových, je potrebné zostrojiť kalibračnú charakteristiku, pričom ako príklad meracieho prístroja možno použiť ortuťový teplomer.

Zotrvačnosť diódových a tranzistorových teplomerov je malá: dióda — 30 s, tranzistor — 60 s.

Prakticky zaujímavý je mostíkový obvod s tranzistorom v jednom z ramien (obr. 1, c). V tomto obvode je prechod emitoru pripojený k jednému z ramien mostíka R4, na kolektor je privedené malé blokovacie napätie.