The making of a temperature sensor

The making of a temperature sensor depends upon exploiting a property of some material which is a
changing function of temperature. Preferably this function will be a linear function for the temperature
range of interest. The base-emitter voltage (VBE) of a silicon NPN transistor has such a temperature
dependence over small ranges of temperature.
Unfortunately, the value of VBE varies over a production range and thus the room temperature calibration
error is not specified nor ensured in production. Additionally, the temperature coefficient of about
−2 mV/°C also has a tolerance and spread in production. Furthermore, while the tempo may appear linear
over a narrow temperature, there is a definite nonlinearity as large as 3°C or 4°C over a full −55°C to
+150°C temperature range.
Another approach has been developed where the difference in the base-emitter voltage of two transistors
operated at different current densities is used as a measure of temperature. It can be shown that when
two transistors, Q1 and Q2, are operated at different emitter current densities, the difference in their baseemitter
voltages, ΔVBE, is:
(1)
where k is Boltzman's constant, q is the charge on an electron, T is absolute temperature in degrees
Kelvin and JE1 and JE2 are the emitter current densities of Q1 and Q2 respectively. A circuit realizing this
function is shown in Figure 1.

Kết quả (Việt) 1:

Sự hình thành của một bộ cảm biến nhiệt độ phụ thuộc vào khai thác tài sản của một số tài liệu mà là mộtthay đổi các chức năng của nhiệt độ. Tốt nhất là chức năng này sẽ là một hàm tuyến tính cho nhiệt độphạm vi quan tâm. Điện áp base-emitter (VBE) của một bóng bán dẫn silicon NPN có một nhiệt độsự phụ thuộc trên các dãy núi nhỏ của nhiệt độ.Thật không may, giá trị của VBE thay đổi trên một phạm vi sản xuất và do đó hiệu chuẩn nhiệt độ phònglỗi không xác định cũng không đảm bảo trong sản xuất. Ngoài ra, nhiệt độ hệ số khoảng−2 mV / ° C cũng có một khoan dung và lây lan trong sản xuất. Hơn nữa, trong khi tiến độ có thể xuất hiện tuyến tínhtrên một nhiệt độ hẹp, đó là một nonlinearity nhất định lớn như 3° C hay 4° C trong một đầy đủ −55 ° C đếnPhạm vi nhiệt độ 150 ° C.Phát triển một cách tiếp cận nơi mà sự khác biệt điện áp base-emitter của hai transitorsử dụng khác nhau hiện nay mật độ được sử dụng như một thước đo nhiệt độ. Nó có thể được hiển thị là khihai bóng bán dẫn, Q1 và Q2, đang hoạt động tại emitter khác nhau hiện nay mật độ, sự khác biệt trong baseemitter của họđiện áp, ΔVBE, là:(1)trong trường hợp k Boltzman's liên tục, q là tính phí trên một electron, T là nhiệt độ tuyệt đối trong độKelvin và JE1 và JE2 là mật độ dòng emitter Q1 và Q2. Một mạch thực hiện điều nàychức năng được hiển thị trong hình 1.

Kết quả (Việt) 2:

Việc lập một bộ cảm biến nhiệt độ phụ thuộc vào khai thác tài sản của một số tài liệu mà là một
chức năng thay đổi của nhiệt độ. Tốt chức năng này sẽ là một hàm tuyến tính với nhiệt độ
phạm vi quan tâm. Các điện áp base-emitter (VBE) của một silicon NPN transistor có như vậy một nhiệt độ
phụ thuộc trên phạm vi nhỏ của nhiệt độ.
Thật không may, giá trị của VBE thay đổi trên một phạm vi sản xuất và do đó các phòng hiệu chuẩn nhiệt độ
lỗi là không quy định cũng không đảm bảo trong sản xuất. Ngoài ra, hệ số nhiệt độ khoảng
-2 mV / ° C cũng có một sự khoan dung và lan rộng trong sản xuất. Hơn nữa, trong khi tiến độ có thể xuất hiện tuyến tính
trên một nhiệt độ hẹp, có một phi tuyến định lớn như 3 ° C hoặc 4 ° C trên toàn -55 ° C đến
+ 150 ° C Nhiệt độ.
Một phương pháp khác đã được phát triển, nơi sự khác biệt trong các cơ sở-emitter điện áp của hai bóng bán dẫn
hoạt động ở mật độ khác nhau hiện nay được sử dụng như một biện pháp của nhiệt độ. Nó có thể được chỉ ra rằng khi
hai bóng bán dẫn, Q1 và Q2, đang hoạt động ở mật độ hiện tại phát khác nhau, sự khác biệt trong baseemitter của
điện áp, ΔVBE, là:
(1)
với k là Boltzman hằng, q là điện tích trên một điện tử, T là nhiệt độ tuyệt đối trong độ
Kelvin và JE1 và JE2 là phát mật độ hiện tại của Q1 và Q2 tương ứng. Một mạch thực hiện điều này
chức năng được hiển thị trong hình 1.