[VIP专享]晶体管温度传感器及电子温度计

电子温控器的工作原理
电子温控器是一种利用电子设备，通过测量温度并与设定值进行比较，控制温度的装置。

其工作原理如下：
1. 传感器：电子温控器内部搭载温度传感器，可以是热敏电阻（如热敏电阻NTC）或热电偶等。

传感器将周围环境的温度转化为电信号。

2. 比较器：传感器输出的电信号与设定温度值进行比较。

比较器根据两者之间的差异，判断当前的温度高于还是低于设定温度。

3. 控制单元：比较器将比较结果反馈给控制单元，控制单元会根据比较结果发出控制信号。

4. 继电器或晶体管：控制信号将通过继电器或晶体管的开关操作，来控制供电设备（如加热器或冷却器）的开关状态。

5. 加热器或冷却器：根据继电器或晶体管的开关状态，加热器或冷却器将分别开始加热或降温。

6. 反馈环：温度的变化会重新被传感器检测，形成一个闭环反馈，控制单元会根据实时的温度变化与设定值进行比较，持续控制加热器或冷却器的工作状态，以维持设定温度的稳定。

通过不断的测量、比较和控制，电子温控器能够实现对温度的精确控制，提高生产过程的稳定性和效率。

电子温度计工作原理
电子温度计是一种利用材料的电学性质来测量温度的设备。

它的工作原理基于材料的电阻与温度之间的关系，即温度对材料电阻值的影响。

在电子温度计中，通常采用半导体材料作为传感器元件。

半导体材料的电阻随温度的变化而变化，这主要是由于半导体的导电机制与材料内部电子结构的变化有关。

当温度升高时，材料的导电机制发生变化。

在低温下，材料的导电主要依赖于载流子（电子或空穴）的热激发，即载流子通过热激发获得足够的能量来参与电导。

而在高温下，载流子的激发变得更加容易，材料的电导性能增强。

基于上述原理，电子温度计通过测量材料的电阻值来间接得到温度信息。

通常，温度传感器与测量电路相连，电路会提供一个特定的电流或电压给传感器，然后测量传感器上的电压或电流值。

根据材料的电阻与温度的关系，电路可以转换电阻值为相应的温度值。

需要注意的是，不同的半导体材料具有不同的温度-电阻特性，因此不同的电子温度计在不同温度范围内的精确度和准确度会有所不同。

此外，一些电子温度计还需要进行温度校准以提高测量精度。

总的来说，电子温度计作为一种普遍使用的温度测量设备，通过测量材料的电阻值来间接测量温度。

它具有快速响应、高精
度和可靠性等特点，在许多领域得到广泛应用，如工业控制、实验室研究和医疗诊断等。

cmos温度传感器工作原理CMOS温度传感器是一种常见的温度测量设备，广泛应用于电子设备中。

它基于CMOS技术，利用晶体管的温度特性来实现温度测量。

下面将从工作原理、特点和应用等方面详细介绍CMOS温度传感器。

我们来了解一下CMOS温度传感器的工作原理。

CMOS温度传感器利用CMOS晶体管的温度特性来进行温度测量。

在CMOS晶体管中，晶体管的阈值电压与温度成反比。

利用这个特性，可以通过测量晶体管的阈值电压来得到温度值。

具体来说，CMOS温度传感器由一串串联的CMOS晶体管组成，这些晶体管的宽度和长度相同，且都是相同类型的晶体管。

通过在不同的晶体管上加上不同的电流，可以使得每个晶体管的阈值电压与温度呈线性关系。

通过测量这些晶体管的阈值电压，可以得到温度的近似值。

CMOS温度传感器的工作过程如下：首先，将一定电流通过CMOS晶体管，使其产生一定的电压。

然后，通过比较电路将晶体管的阈值电压与参考电压进行比较，得到一个比较结果。

最后，将这个比较结果转换成温度值。

CMOS温度传感器有许多优点。

首先，它具有较高的测量精度和稳定性，能够提供准确的温度测量结果。

其次，CMOS温度传感器具有较低的功耗和较小的尺寸，适用于电子设备中的集成电路。

此外，CMOS温度传感器还具有较快的响应速度和较宽的工作温度范围，能够满足不同应用场景的需求。

CMOS温度传感器广泛应用于各种电子设备中。

例如，它可以用于智能手机、平板电脑和笔记本电脑等移动设备中，用于监测设备的温度，以避免过热引发故障。

此外，CMOS温度传感器还可以应用于工业自动化领域，用于监测设备和系统的温度，以确保其正常运行。

总结起来，CMOS温度传感器是一种利用CMOS晶体管的温度特性来进行温度测量的设备。

它具有测量精度高、功耗低、尺寸小等优点，并广泛应用于各种电子设备中。

CMOS温度传感器的工作原理相对简单，但要实现高精度的温度测量仍需要一定的技术和算法支持。

随着科技的发展，CMOS温度传感器将会在更多领域得到应用，并不断提升其性能和功能。

常用电子元器件大全电子元器件指的是电子设备中所使用的各种电子部件，也是电子产品的核心组成部分。

随着科技的不断发展，电子元器件的种类也日益增多，覆盖了各个领域。

本文将介绍一些常见的电子元器件，以帮助读者更好地了解和应用电子技术。

一、半导体器件1. 二极管（Diode）：具有单向导电性质的半导体器件，广泛应用于整流、开关、稳压等电路中。

2. 晶体三极管（Transistor）：是一种具有放大、开关等功能的半导体器件，被广泛用于集成电路、放大电路等领域。

3. 场效应晶体管（FET）：也是一种常见的半导体器件，适用于高频放大、开关等电路。

4. 可变电容二极管（Varactor Diode）：具有可变电容的二极管，常用于无线电频率调谐电路。

二、电容器1. 固定电容器：用于存储电荷和稳定电压的电子元件，常见的有电解电容器、陶瓷电容器等。

2. 可变电容器：具有可调节电容值的电子元件，可用于调谐电路、滤波电路等。

3. 互感器：由两个或多个线圈绕制而成，能够在不同线圈之间传递电能和信号。

三、电阻器1. 固定电阻器：具有恒定电阻值的电子元件，被广泛应用于电路中的限流、限压、分压等功能。

2. 可变电阻器：通常由可调节的滑动活塞或转轴来改变电阻值，用于调节电路中的信号或电流。

四、集成电路集成电路（Integrated Circuit，IC）是在一块半导体材料上集成了数百至数百万个电子元件的微小电路。

常见的集成电路有以下几种类型：1. 数字集成电路（Digital IC）：用于数字信号处理和逻辑运算等。

2. 模拟集成电路（Analog IC）：用于处理模拟信号，如放大、滤波、调制等。

3. 混合集成电路（Mixed Signal IC）：结合数字和模拟电路的功能，常用于通信、控制等应用。

五、传感器传感器是将感知信号（如光、温度、压力等）转换为可用电信号的装置。

常见传感器有以下几种：1. 温度传感器：用于测量温度变化的元件，广泛应用于工业自动化、环境监测等领域。

三极管测温原理
三极管（又称晶体三极管或晶体管）在温度测量中可以被用作温度传感器，其测温原理主要基于三极管的温度特性。

在这种应用中，三极管被设置为温度敏感设备，其基本原理如下：
1.基本原理：三极管的电特性受温度的影响。

温度升高会导致三
极管的电特性发生变化，其中最常用的是基极-发射极电压
（Vbe）的变化。

2.Vbe与温度关系：在普通硅NPN 三极管中，Vbe与温度之间
存在大致的负温度系数关系，即随着温度升高，Vbe减小。

3.电路连接：为了利用这一温度特性，通常将三极管作为温度传
感器连接到一个电路中。

该电路中通常包括一个电流源，将电
流引入三极管的基极-发射极回路。

4.测量电压：测量三极管的Vbe，可以通过测量基极和发射极之
间的电压来实现。

这个电压值随温度的变化而变化，可以用来
间接测量温度。

5.温度补偿电路：为了提高测量的准确性，通常会设计一个温度
补偿电路，使测量结果更精确地反映温度的变化。

需要注意的是，虽然三极管可以用作温度传感器，但它相对于一些专门的温度传感器（如热电偶或热敏电阻）来说，精度可能较低。

在一些特殊要求的应用中，可能需要更为精确和专业的温度测量设备。

MAX6655/MAX6656 温度传感器及四路电压监测器
概述
MAX6655/MAX6656 是精密的电压、温度监视器。

数字温度计提供
两个远端传感器的温度及自身管芯温度。

远端传感器是连接成二极管形式的
晶体管，一般可采用低成本、易安装的2N3906 PNP 管，用以替换传统的热敏电阻或热电偶。

多家晶体管制造商均可提供远端测量精度达±1 度
C 的产品，无需校准。

远端通道还可以测量微处理器等其他芯片的管芯温度，只要内部包含基底连接的PNP 管、且集电极接地，基极和发射极可用来进行温度检测。

温度按照11 位的分辨率进行量化。

MAX6655/MAX6656 还可以测量它们的电源电压和3 个外部电压，
具有8 位分辨率。

当输入电压为其标称值时，每个电压输入的灵敏度经过设置，提供大约3/4 倍的输出码。

MAX6655 工作于+5V 电源，第二路电压监视器为3.3V。

MAX6656 工作于+3.3V 电压，第二路电压监视器为5V。

2 线串行接口可通过标准的SMBus™写字节、读字节、发送字节、接收字节命令设置报警门限和读取数据。

MAX6655/MAX6656 还提供SMBus 报警响应和超时检测功能。

MAX6655/MAX6656 可自动地进行测量。

常用传感器及工作原理及应用传感器是指能够将其中一种感知量变换成电信号或其他可以辨识的输出信号的装置。

它们广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗器械、汽车电子、智能家居以及移动设备等各个领域。

本文将介绍一些常用传感器的工作原理及应用。

1.温度传感器温度传感器用于测量环境的温度。

常见的温度传感器有热电偶、热电阻和半导体温度传感器。

热电偶通过两个不同金属之间的温差来产生电压，热电阻则利用温度对电阻的敏感性来测量温度，而半导体温度传感器则利用半导体材料的特性来测量温度。

温度传感器广泛应用于气象观测、工业生产过程中的温度控制和家电中的温度监测等领域。

2.光敏传感器光敏传感器可以测量光的强度和光的频率。

常见的光敏传感器有光敏电阻、光敏二极管和光敏晶体管。

光敏电阻根据光照的强弱改变电阻值，光敏二极管和光敏晶体管则根据光照的强弱改变电流值。

光敏传感器广泛应用于照明控制、安防监控和光电设备等领域。

3.声音传感器4.湿度传感器湿度传感器可以测量环境中的湿度。

常见的湿度传感器有电容式湿度传感器和电阻式湿度传感器。

电容式湿度传感器利用电容的变化来感应湿度，电阻式湿度传感器则是利用湿度对电阻的敏感性来感应湿度。

湿度传感器广泛应用于气象观测、室内湿度控制和农业领域等。

5.加速度传感器加速度传感器可以测量物体的加速度。

常见的加速度传感器有压电式加速度传感器和微机械式加速度传感器。

压电式加速度传感器利用压电效应来感应加速度，微机械式加速度传感器则是利用微机械结构的变化来感应加速度。

加速度传感器广泛应用于汽车电子、智能手机以及航空航天领域等。

总的来说，传感器在现代社会中扮演着重要的角色，广泛应用于各个领域。

通过测量和感应物理量，传感器能够实现自动化控制、环境监测和智能化等功能，为社会的发展和人们的生活带来了便利和效益。

BJT（双极型晶体管）温度传感器的工作原理主要是利用半导体材料和结构的特点，随着温度变化而产生物理性质的变化，从而感知和检测温度。

以下是其工作原理的详细介绍：1. 工作机制：BJT由两个背靠背连接的半导体薄片组成，其中一个是电子注入的，另一个是空穴注入的。

这两个薄片都以PN结为中心连接在一起。

这个PN结可以视为一个热敏元件，具有随着温度变化而改变电压特性的特性。

2. 热电效应：BJT的PN结在温度变化时会产生电动势，这种现象称为热电效应。

这个电动势的大小取决于结的温度和材料的性质。

当BJT温度传感器工作时，由于热辐射、热对流和热传导的作用，它的温度会发生变化。

这种温度变化会导致PN结的电动势发生变化，即产生微弱的电压信号。

3. 信号放大：为了提高传感器的灵敏度和可靠性，通常会使用一些信号放大措施，如集成运算放大器。

集成运算放大器具有很强的信号放大能力，可以有效地放大由温度变化引起的微弱电压信号。

4. 温度补偿：为了消除其他干扰信号对传感器的影响，需要进行温度补偿。

通过在BJT温度传感器中加入一定的补偿电路，可以实现对温度变化引起的信号的补偿，从而获得更加准确和可靠的测量结果。

总的来说，BJT温度传感器的工作原理主要是利用半导体材料和结构的特点，通过热电效应产生微弱的电压信号，再通过信号放大和温度补偿等措施，获得更加准确和可靠的测量结果。

值得注意的是，以上工作原理主要是针对传统的BJT温度传感器。

随着科技的进步，现在也有一些新型的温度传感器，如热电堆、热敏电阻等，它们的工作原理与传统的BJT温度传感器有所不同，但都具备了高灵敏度、高可靠性、低成本等优点。

这些新型的温度传感器在许多领域（如医疗、环境监测、工业控制等）得到了广泛的应用。

晶体管温度传感器及电子温度计隋雪蕾指导教师：杨喜峰中国石油大学物理科学与技术学院材料物理专业山东东营257061摘要测定了半导体二极管电压—温度特性，验证电压与温度之间的关系；标定了晶体管电子温度计，同时测定了晶体管温度传感器的响应时间常数。

关键词晶体管电子温度计响应时间常数1引言电涡流传感器具有量程宽、抗干扰能力强、灵敏度高、响应快和体积小等优点，应用领域不断扩展。

在传感器的设计、制造和使用过程中，随时间和周围环境的变化，其参数也会有所变化，需对其特性进行定期标定。

传感器的静态特性是表示传感器在稳定状态时的输出-输入关系的特征。

为了得到准确的测量结果，一般仅把线性段作为传感器的工作量程。

本文将标定铁片和铝片工作下的传感器，并且测量转速。

2 实验原理2.1 半导体二极管及其特性当用扩散的方法在P型半导体中掺入N型杂质或在N型半导体中掺入P型杂质时，扩散的结果使得两种材料的交界处空穴与电子达到动态平衡并形成PN 结。

由于PN结具有单向导电性，因此可用来制作半导体二极管、稳压管、可控硅及三极管；其中半导体二极管和稳压管由一个PN结构成，半导体三极管和可控硅图1-1 二极管的结构及符号由两个PN结构成。

二极管的结构及符号见图1-1，根据使用的半导体材料不同二极管分为锗（Ge）型和硅（Si）型，根据结构划分为点接触型（图1-1(a)）、面接触型（图1-1(b)）和硅平面型二极管（图1-1(c)）；其中点接触型二极管由于结面积小、结电容小而适用于高频工作，常用于高频检波和用作高速开关，面接触型和硅平面型二极管由于结面积大而适用于低频大电流整流。

二极管在正向电压作用下会使PN 结变薄，从而形成正向电流，在反向电压作用下会使PN 结变厚，无法形成反向电流，这就是二极管的单向导电性，二极管的正向特性见图1-2。

从图1-2中可以看到，二极管的正向特性曲线呈非线性，根据半导体理论可以得出二极管的正向电流为：)1(-=-T gd V V V s de I I （1-1）正向电压为：)l n (s d s g d I I I q kT V V +-= （1-2）式（1-1）、（1-2）中：g V ——禁带宽度V /；q kT V T /=；K J k /10381.123-⨯=——波耳兹曼常数；Q q 1910602.1-⨯=——单位电荷；s I ——二极管反向饱和电流（与温度有关）A /；由式（1-2）得，二极管的正向电压不但与电流有关，而且与环境温度有关，当二极管电流d I 一定时，二极管的电压d V 与温度成一定关系，在温度不太高的情况下，d V 与环境温度成正比，即：T V V g d β-= （1-3）图1-2 二极管正向特性这里，β是与二极管电流有关的系数，当二极管电流一定时，β为常数，因此β被称之为二极管的电压——温度系数或测温灵敏度，可表示为：T V∆∆=β （1-4）β表示环境温度变化C ︒1所引起的二极管电压变化，单位为C mV ︒/，通常在C C ︒︒-150~40范围内，C mV ︒-≈/2β。