Comment utiliser des diodes et des transistors pour mesurer la température

Pour mesurer la température, des diodes semi-conductrices et des transistors peuvent être utilisés comme transducteurs thermiques. Cela est dû au fait qu'à une valeur constante du courant circulant dans le sens direct, par exemple à travers la jonction de diode, la tension aux bornes de la jonction change presque linéairement avec la température.

Pour que la valeur du courant soit constante, il suffit d'inclure une résistance active importante en série avec la diode. Dans ce cas, le courant traversant la diode ne doit pas la faire chauffer.

Il est possible de construire la caractéristique d'étalonnage d'un tel capteur de température en utilisant deux points - au début et à la fin de la plage de température mesurée. La figure 1a montre un circuit de mesure de température utilisant une diode Vd... La batterie peut être utilisée comme source d'alimentation.

Riz. 1. Schéma de mesure de température utilisant une diode (a) et des transistors (b, c). Circuits en pont permettent d'augmenter la sensibilité relative de l'appareil, en compensant la valeur de résistance initiale du capteur.

La température a un effet similaire sur la résistance émetteur-base des transistors. Dans ce cas, le transistor peut agir simultanément à la fois comme capteur de température et comme amplificateur de son propre signal. Par conséquent, l'utilisation de transistors comme capteurs de température présente un avantage par rapport aux diodes.

La figure 1b montre un schéma d'un thermomètre dans lequel un transistor (germanium ou silicium) est utilisé comme transducteur de température.

Dans la fabrication de thermomètres, à la fois à diodes et à transistors, il est nécessaire de construire une caractéristique d'étalonnage, tandis qu'un thermomètre à mercure peut être utilisé comme exemple d'instrument de mesure.

L'inertie des thermomètres à diode et à transistor est faible : diode — 30 s, transistor — 60 s.

Un circuit en pont avec un transistor dans l'un des bras (Fig. 1, c) présente un intérêt pratique. Dans ce circuit, la jonction d'émetteur est connectée à l'un des bras du pont R4, une petite tension de blocage est appliquée au collecteur.