Використання PN-переходу діода для вимірювання температури, як правило, пов'язано з його 2 мВ / К температурним коефіцієнтом. Зазвичай, треба посилити і оцифрувати напруга за допомогою АЦП перед тим як використовувати величину температури в мікроконтролері. Менш відомий той факт, що зворотний струм PN-переходу діода має хорошу експонентну залежність від температури, при збільшенні температури приблизно на 12 К, величина струму зростає вдвічі (рис. 1). Простим способом вимірювання струму в такому великому діапазоні, дві або три декади, є заряд і розряд конденсатора і вимір при цьому часу або частоти. Лінія введення-виведення загального призначення мікроконтролера заряджає конденсатор, або тимчасово використовуючи лінію як вихід, або підключаючи підтягує резистори, які є в деяких мікроконтролерах (рис. 2а). По закінченню заряду, ви конфігуріруете лінію як вхід з високим вхідним опором, і конденсатор розряджається струмом витоку діода (рис.2б).

Час розряду в такому випадку, пропорційно температурі діода, таким чином, діод забезпечує експонентну залежність часу розряду від температури. Залежно від типу діода, ця експоненціальна залежність може бути близькою до ідеальної. Калібрування робочої точки необхідна, так як абсолютна величина струму значно змінюється при заданій температурі. Вибір діода і номіналу конденсатора вимагає певної обережності. Менше PN-перехід, менше зворотний струм і час розряду більше. Період розряду довше декількох секунд зазвичай неприйнятний. Використання занадто малого номіналу конденсатора призводить до появи помилки, так як свій вплив починають надавати ємності різних кабелів і ємність PN-переходу діода. Зазвичай, потужні діоди, такі як 1N4001 з ємністю переходу 1 нФ, дають прийнятний результат. Час розряду конденсатора становить від 0,3 до 1 секунди при кімнатній температурі, зменшуючись до мілісекунд при 100 ° C. Так само можна використовувати PN перехід потужного транзистора в діодному включенні.

Для коментування матеріалів з сайту і отримання повного доступу до нашого форуму Вам необхідно зареєструватися .

• На жаль, характеристики кожного екземпляра діода значно відрізняються, та й пливуть вони з часом, що призведе до значної похибки. Я якось пробував займатися вимірюванням температури з використанням pn переходу, і ні до чого хорошого це не призвело.
• Згоден з AkaU, Для діодів температурні коефіцієнт - ненормований параметр. Коригувати прошивку контролера під кожен екзепряр- НОНСЕНС. Є безліч спеціалізованих датчиків температури, від дротяних термореісторов до до цифрових з вбудованими контролерами. запропоновану схему следуе розглядати як навчальний посіб по вивченню напівпровідникових приладів.
• Друзі, читайте уважніше першоджерело. В даному випадку використовується не пряме падіння напруги, а залежність зворотного струму від температури !!!
• Пряме падіння, зворотний струм - не суть важливо. Прилад використовується не за призначенням. Звичайно можна забивати цвяхи обухом сокири, але для такої роботи є спеціальнвй інструмнет - МОЛОТОК.
• Що ж вам так діод не сподобався? У мене вже 10 років працює цифровий термометр з доданими датчиком. Похибка цілком прийнятним, завжди знаєш одягати шапку чи ні :) Правда він не на мікроконтролері, в той час їх ще у нас не було.
• Можна використовувати і діод і можна самому ізготавіть детектор (в журналах 50-60их років є опис), але на скільки це доцільно? Напевно треба орієнтуватися на сучасну елементну базу.
• Дане рішення приваблює своєю дивовижною простотою - для вимірювання треба тільки діод, конденсатор і найпростіший контролер (навіть без АЦП - ось в чому родзинка, і тут як раз іпользуются робота на зворотній галузі ВАХ). І в певних ситуаціях воно може бути корисно
• Простіше не завжди означає краще. то, на чому будемо дивитися показання. Якщо потрібно міряти позамежні температури будь-яких технологічних процесів, тоді можна знущатися, а так DS1820 і три (або два) дроти до неї. Для побутових умов цілком. У мережі для будь-якого контролера можна знайти програму спілкування з цим датчиком. У Proteus взагалі є приклади-бери та роби. Я і сам робив АЦП на компараторе в AT89C2051 і він працює, але нормальний АЦП працює краще.
• І все ж ідея хороша. Наприклад, є забитий під зав'язку контролер і знадобилося ще відстежувати температуру. Тут це легко.
• Якщо мається на увазі пам'ять програм, то питання взагалі не обговорюється, якщо зайнятість портів, то програмно можна цю справу поправити. Ось моя заготівля в Proteus при симуляції, де i2c шина поєднана з дисплеєм. Питання в бажанні.
• Насправді потрібно ще компаратор дворівневий, та й при перемиканні (заряд розряд - відбувається кидок ЕРС). Я працюю в термометрії вже багато років і кожні 3-4 роки з'являються проекти використання PN переходу для вимірювання температури. І кожен раз закінчується аматорської виробом. Два тижні тому ми розглядали ще один проект. У партії розкид параметрів 3% по uV / K. Значить потрібна індивідуальна калібрування. Нуль градусів ще реалізувати можна а другу точку ... Поставили на платиновий термометр датчики і побачили більше градуси розбіжності між зразками і більше двох з зразковим - тому про взаємозамінність і мова не йде. Бачив багато схем, збирав і переконався, що всі погрішності занижені в декілька разів.
• Для винахідництва добре. Для серійного і напівсерійні виробництва просто біда. Мало того що діодів треба купити пару тисяч однієї серії. Витрати праці наладчика з'їдять вашу економію. Собівартість продукції зростає якщо хочете. А найголовніше датчик в верстаті розбили, наприклад. Робочого з діодом НЕ пошлеш, а треба посилати програміста з діодом. І в умовах непристосованих для цього героїчно коригувати програму. А це вже засада.

При передруці матеріалів з сайту пряме посилання на РадіоЛоцман обов'язкове.

Запрошуємо авторів статей та перекладів до публікації матеріалів на сторінках сайту.