半导体温度传感器在直升飞机测温上的应用
2018-03-22 20:36:03
P-N结型温度传感器因其良好的线性输出、体积小、精度高等优点，己成为实用温度传感器的一种重要类型。目前国内通常采用DS1620型传感器，这种传感器测温在-55C-125C之间，当低于-55C时自动停止工作。我们在研制某直升飞机大气温度显示器中需要测量的温度是-60C-7（C，为此尝试采用LM135型传感器，取得了Di电子扩散系数；Dpi空穴扩散系数；Li电子扩散长度；一空穴扩散长度；Vf-正向电压；一正向电流。
当P-N结处于正向偏压下，设正向偏压为Vf，一般情况下，Vf> 2半导体温度传感器原理bookmark2晶体二极管、三极管的各种特性与温度有很大关系，这种特性对一般应用不利，但正好可以利用这种特性制成温度传感器。半导体温度传感器利用半导体材料的P-N结正向压降随温度变化呈线性关系的原理，将感受的温度转换成可用输出信号的传感器1P-N结正向电压与温度的关系从上式可以看出，当电流保持不变时，P-V结的正向电压VF与温度T成正比kq是与温度无关的常数22晶体管结压降与温度的关系当集电极电流Ic为常数，晶体管的基极-发射极电压Vbe与温度近似线性关系，可以用下式表示：于工艺误差，Vbe值会产生离散，可以用偏置电流进行调节补偿基极一发射极与电压的关系如所示。
半导体温度传感器，利用晶体管发射极-基极电压与温度的关系而制成晶体管的偏置电流Ic采用恒流源来保证其恒定，根据基极-发射极电压值由CPU计算出温度传感器的温度T把热敏晶体管和放大电路、偏置电源及线性电路制作在同一芯片上就成为集成电路温度传感器。
LM135温度传感器性能及结构LM135系列是精密的，易校准的集成电路温度传感器在作为二端齐纳管工作时，具有与绝对温度成正比的+10mV"的齐纳电压，具有小于D的动态阻抗，当它在5mA以下的电流范围内工作时，性能不变当在25C校准时，在100°C温度范围内误差小于fC.LM135传感器具有良好的线性输出和200C量程，其原理如3.2工作原理由半导体温度传感器把所采集的大气温度的物理量转换成电量，然后由V/F转换器将这些电量转换成频率，送入CPU的定时计数器中，CPU根据在单位时间内所采集的计数值，经过插值计算后，再转换成BCD码由数码管显示3. 2.1中央处理器中央处理器采用AT89C2051单片机，内部带2K字节的程序存贮器，是低电压、高性能CMOS 8位微控制器。程序流程如3直升机大气温度显示器的设计本系统采用RC电路，为单片机提供上电、下电的自动复位直九机大气温度显示器，采用LM135半导3.2.3发光数码显示及驱动电路体温度传感器，温度值采用发光数码管显示，取代了螺旋双金属片感温和指针指示温度。通过中央处理器处理传感信息，直接由数字显示大气温度，消除了因飞机振动造成的指针颤动读不准示值的问题，便于使用和维护，同时提高了精度和分辨率。
3.1电路结构直升机大气温度显示器由单片微处理器（CPU）V/F转换数码显示器电源转换电路、半导体传感器等组成电路框图如发光数码管用于显示实际的大气温度值它由位驱动和列驱动二部分组成如3. V/F转换器电路及传感器根据基极一发射极电压值经中央处理器可以计算出温度传感器的温度。但是，直接用作为A/D转换的信号不合适，因为这样对A/D转换器的分辨率要求很高，而且外部元器件多，噪声大因此采用V/F转换。V/F转换电路外部元件少，可直接利用CPU内部的计数器进行温度值的转换。V/F转换电路如4实验结果LM135芯片上装有高精度校准器件，可以进
当P-N结处于正向偏压下，设正向偏压为Vf，一般情况下，Vf> 2半导体温度传感器原理bookmark2晶体二极管、三极管的各种特性与温度有很大关系，这种特性对一般应用不利，但正好可以利用这种特性制成温度传感器。半导体温度传感器利用半导体材料的P-N结正向压降随温度变化呈线性关系的原理，将感受的温度转换成可用输出信号的传感器1P-N结正向电压与温度的关系从上式可以看出，当电流保持不变时，P-V结的正向电压VF与温度T成正比kq是与温度无关的常数22晶体管结压降与温度的关系当集电极电流Ic为常数，晶体管的基极-发射极电压Vbe与温度近似线性关系，可以用下式表示：于工艺误差，Vbe值会产生离散，可以用偏置电流进行调节补偿基极一发射极与电压的关系如所示。
半导体温度传感器，利用晶体管发射极-基极电压与温度的关系而制成晶体管的偏置电流Ic采用恒流源来保证其恒定，根据基极-发射极电压值由CPU计算出温度传感器的温度T把热敏晶体管和放大电路、偏置电源及线性电路制作在同一芯片上就成为集成电路温度传感器。
LM135温度传感器性能及结构LM135系列是精密的，易校准的集成电路温度传感器在作为二端齐纳管工作时，具有与绝对温度成正比的+10mV"的齐纳电压，具有小于D的动态阻抗，当它在5mA以下的电流范围内工作时，性能不变当在25C校准时，在100°C温度范围内误差小于fC.LM135传感器具有良好的线性输出和200C量程，其原理如3.2工作原理由半导体温度传感器把所采集的大气温度的物理量转换成电量，然后由V/F转换器将这些电量转换成频率，送入CPU的定时计数器中，CPU根据在单位时间内所采集的计数值，经过插值计算后，再转换成BCD码由数码管显示3. 2.1中央处理器中央处理器采用AT89C2051单片机，内部带2K字节的程序存贮器，是低电压、高性能CMOS 8位微控制器。程序流程如3直升机大气温度显示器的设计本系统采用RC电路，为单片机提供上电、下电的自动复位直九机大气温度显示器，采用LM135半导3.2.3发光数码显示及驱动电路体温度传感器，温度值采用发光数码管显示，取代了螺旋双金属片感温和指针指示温度。通过中央处理器处理传感信息，直接由数字显示大气温度，消除了因飞机振动造成的指针颤动读不准示值的问题，便于使用和维护，同时提高了精度和分辨率。
3.1电路结构直升机大气温度显示器由单片微处理器（CPU）V/F转换数码显示器电源转换电路、半导体传感器等组成电路框图如发光数码管用于显示实际的大气温度值它由位驱动和列驱动二部分组成如3. V/F转换器电路及传感器根据基极一发射极电压值经中央处理器可以计算出温度传感器的温度。但是，直接用作为A/D转换的信号不合适，因为这样对A/D转换器的分辨率要求很高，而且外部元器件多，噪声大因此采用V/F转换。V/F转换电路外部元件少，可直接利用CPU内部的计数器进行温度值的转换。V/F转换电路如4实验结果LM135芯片上装有高精度校准器件，可以进