Полупроводниковые детекторы температуры

На рисунке показана популярная схема стабилитрона «запрещенной зоны» которая одновременно может служить и датчиком температуры. Т₁, и Т₂-согласованная пара транзисторов, вынужденная благодаря обратной связи по разности напряжений коллекторов работать при отношении токов коллекторов 10:1. Разность напряжений U_БЭ равная (kT/q)ln10, делает ток эмиттера Т₂ пропорциональным температуре (разность напряжений приложена к резистору R1). Но поскольку
коллекторный ток T₁ всегда в 10 раз
больше этой величины, он также пропорционален Т. Поэтому суммарный эмиттерный ток пропорционален Т и создает на резисторе R₂ падение напряжения, имеющее положительный температурный коэффициент. Это  падение напряжения может быть использовано в качестве выходного сигнала температурного датчика. В данной схеме напряжение, снимаемое с резистора
R₂, складывается с напряжением U_БЭ транзистора Т₁, для получения стабильного опорного напряжения с нулевым температурным коэффициентом нa базах транзисторов Т₁ и Т₂. «Опорные источники запрещенной зоны» существуют в самых разных вариантах, но для них всех характерно сложение напряжения U_БЭ с напряжением, созданным парой транзисторов, работающих с некоторым заданным отношением плотностей токов. Датчики, такие как LМ35 и LМ335, генерируют на выходе точное напряжение с крутизной
+10 мВ/°С.

Эффект теплового расширения.

Принцип действия: основан на зависимости объемного расширения (жидкости, газа) от температуры

А) Стеклянный термометр

Диапазон: -100 С – 600 С

Достоинства: высокая точность, дешевизна.

Недостатки: хрупкие, не ремонтопригодны, невозможность передавать показания на расстоянии

 б) Биметаллический термометр

Две спаянные пластинки с различными коэффициентами теплового расширения. Изгибаясь, замыкают контакты. Используются как тепловые реле. 

С) Манометрический способ измерения температуры.

Приняты следующие обозначения:

1 – баллон, находящийся в месте измерения;

2 – рабочая легкокипящая жидкость (фреон);

3 – капилляр;

4 – сильфонная камера;

5 – шток;

6 – стрелочный указатель;

7 – преобразователь перемещения в электрический сигнал (потенциометр).

8 – показывающее устройство

В качестве рабочей жидкости применяется фреон, который легко воспламеняется и имеет хороший коэффициент расширения.

Принцип действия:

При повышении температуры баллона внутри него повышается давление. Сильфон изменяет свои размеры, и механическое перемещение через шток 5 передается на стрелочный указатель и преобразователь 7.