3. 1.1 Khâu chuyển đổi:
3.1.3.3.3. Đo nhiệt độ dùng Diode và Transistor:
Những thành phần được sử dụng, diode hay trasistor Silicium được mắc như diode (cực nền và cực thu nối chung) được cung cấp theo chiều thuận dòng điện I không đổi, điện áp V ở hai cực của chúng, tùy thuộc vào nhiệt độ, điều này có thể xem như tín hiệu điện đi ra từ cảm biến tùy thuộc vào nhiệt độ.
V V V1 V2
I Vd
I
I1 I2
a) b) c)
Các thành phần cảm biến dược sử dụng làm cảm biến đo nhiệt độ:
a) Diode b) Transistor mắc thành diode
c)Hai Transistor giống nhau được mắc như diode
Người ta lợi dụng sự thay đổi tuyến tính của mối nối p-n đối với nhiệt độ để chế tạo ra các diode và transistor chuyên dùng, làm cầu cảm biến nhiệt trong đo lường và khống chế nhiệt độ.
3.1.3.3.4.Đo nhiệt độ bằng IC:
Kỹ thuật vi điện tử cho phép chế tạo được những mạch kết nối gồm những transistor giống nhau được sử dụng để làm cảm biến hoàn hảo đo nhiệt độ dựa vào việc đo sự khác biệt điện áp VBE dưới tác động của nhiệt độ. Các cảm biến này tạo ra các dòng điện hoặc điện áp tỷ lệ với nhiệt độ tuyệt đối,
với độ tuyến tính cao; nó có điều lới là vận hành đơn giản, tuy nhiên phạm vi hoạt động giới hạn chỉ trong khoảng -500C đến 1500C.
a) Nguyên lý chung của IC đo nhiệt độ:
Là mạch tích hợp nhận tín hiệu nhiệt độ chuyển thàn tính hiệu dưới dạng điện áp hoặc tín hiệu dịng điện. Dựa vào đặt tính rất nhạy cảm của bán dẫn với nhiệt độ, tạo ra điện áp hoặc dòng điện tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. Đo tín hiệu điện, ta biết được nhiệt độ của tín hiệu cần đo.
Sự tích cực của nhiệt độ tạo ra điện tích tự do và các lổ trống trong chất báb dẫn bằng sự phá vỡ của các phân tử, bức các electron thành dạng tự do di chuyển qua các vùng cấu trúc mạng tinh thể, tạo sự xuất hiện các lổ trống nhiệt làm cho tỷ lệ điện tử tự do và các lổ trống tăng lên theo quy luật hàm mũ với nhiệt độ. Kết quả của hiện tượng này là với mức điện áp thuận, dòng thuận của mối nối p-n (trong diode hay trong transistor) sẽ tăng theo hàm mũ nhiệt độ.
b)Đặc tính một số IC đo nhiệt thông dụng:
LM135, LM235, LM335:
Ngõ ra là điện áp Độ nhạy: 10mV/0C
Dòng làm việc : 400μA ⇒ 500 μA khơng thay đổi đặc tính LM135 có sai số cực đại là 1,50C khi nhiệt độ lớn hơn 1000C Phạm vi sử dụng: LM335 : -100C ⇒ 1250C LM235 : -400C ⇒ 1400C LM135 : -550C ⇒ 2000C LM35 : -550C ⇒ 1500C LM134, LM234, LM334: Ngõ ra là dòng điện
Làm việc với khoảng điện áp rộng từ: 1V ⇒ 40V
LM134-3, LM134-6:
Tầm nhiệt sử dụng : -500C ⇒ 1250C Độ chính xác : +3C
LM234-3, LM234-6:
Tăng Thành Nhơn
Tầm nhiệt sử dụng: -250C ⇒ 1000C Độ chính xác : +6C