專利名稱：溫度敏感器件的分度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體溫度敏感器件的分度方法，特別是一種半導(dǎo)體溫敏二極管及其互換組件的分度方法。
過去，溫敏二極管的分度是在恒流源供電下進(jìn)行的。我們知道，恒壓源具有簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，因此，同時(shí)在恒流源和恒壓源供電下對(duì)溫敏二極管及其互換組件進(jìn)行分度具有重要的意義。
本發(fā)明的目的是提供一種在恒流源和恒壓源供電下對(duì)溫敏二極管及其互換組件進(jìn)行分度的方法。
本發(fā)明的方法是這樣的

圖1是本發(fā)明的分度電路。其中A為恒流源電路;B為恒壓源電路，E為標(biāo)準(zhǔn)電壓，R為限流電阻，Dt為被分度溫敏二極管。
圖2是圖1中恒壓源電路的改進(jìn)電路，圖中Rx為線性化電阻。
首先確定分度電路的參數(shù)即恒壓源電路的E、R或R、Rx，恒流源電路的電流值。
然后確定分度正向電壓(Vf)-溫度(t)關(guān)系式中的分度常數(shù)。
恒流源供電下的Vf-t關(guān)系式為Vf＝VO-D(273.15+t)ln[C(273.15+t)r/If](1)式中VO、C、r為與材料及工藝有關(guān)的分度常數(shù)，D＝nk/q，n為組成溫敏二極管的管個(gè)數(shù)，K為玻爾茲曼常數(shù)，q為電子電量。
恒壓源供電下的Vf-t關(guān)系式為Vf＝VfO(1-At-Bt2+Cl3+…)(2)
式中VfO是0℃下的正向電壓，A、B、C、…為與恒壓源電路參數(shù)及被分度溫敏二極管有關(guān)的分度常數(shù)。
最后分別用恒流源和恒壓源供電下的Vf-t關(guān)系式計(jì)算得出分度表。分度表分簡(jiǎn)單分度表和詳細(xì)分度表兩種簡(jiǎn)單分度表給出的是不同恒流和不同恒壓供電下的正向電壓-溫度特性對(duì)照;詳細(xì)分度表不僅給出了不同恒流和不同恒壓供電下的正向電壓-溫度特性對(duì)照，而且給出了相應(yīng)的靈敏度-溫度特性及靈敏度變化率-溫度特性對(duì)照。
(1)、(2)式是攝氏溫度(t)下的分度關(guān)系式，當(dāng)需要在其它溫度[如開氏溫度(K)、華氏溫度(F)、列氏溫度(R)等]下分度時(shí)，只要將t換算成相應(yīng)的溫度即可。
本發(fā)明分度方法適用于各種溫敏二極管(包括單PN結(jié)溫敏二極管、多PN結(jié)順向串聯(lián)構(gòu)成的溫敏二極管、晶體管的be結(jié)、cb結(jié)及其順向串聯(lián)構(gòu)成的溫敏二極管以及由晶體管接成的溫敏二極管及其順向串聯(lián)構(gòu)成的溫敏二極管)的分度，同時(shí)也適用于它們的互換組件的分度。對(duì)組件的分度，既給出了分度表，又給出了與分度表的偏差及等級(jí)。
本發(fā)明方法的提出，為溫敏二極管及其互換組件的分度提供了新的理論和方法，為工業(yè)溫敏二極管的誕生奠定了基礎(chǔ)，從而將促進(jìn)溫敏二極管的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)例如下某一溫敏二極管，量程0-100℃，分度溫度間隔為10℃，分度方法為首先確定分度電路如圖1。
然后在三個(gè)溫度下確定出(1)、(2)式中的分度常數(shù)如表1所示。
最后用(1)、(2)式計(jì)算得到簡(jiǎn)單分度表如表2所示。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體溫敏二極管(包括單PN結(jié)溫敏二極管；多PN結(jié)順向串聯(lián)構(gòu)成的溫敏二極管；晶體管的be結(jié)、cb結(jié)及其順向串聯(lián)構(gòu)成的溫敏二極管以及由晶體管接成的二極管及其順向串聯(lián)構(gòu)成的溫敏二極管)及其互換組件的分度方法，其特征是首先確定恒流源和恒壓源分度電路的參數(shù)，然后確定分度正向電壓(Vf)-溫度(t)關(guān)系式中的分度常數(shù)，最后用Vf-t關(guān)系式計(jì)算得出分度表。
2.按權(quán)利要求1所述溫敏二極管及其互換組件的分度方法，其特征是所述恒壓源分度電路為溫敏二極管與一個(gè)電阻相串聯(lián)或溫敏二極管與一個(gè)線性化電阻并聯(lián)后再與一個(gè)電阻相串聯(lián)，供電電源為恒定電壓源。
3.按權(quán)利要求1所述溫敏二極管及其互換組件的分度方法，其特征是所述Vf-t關(guān)系式為恒流源供電時(shí)Vf＝VO-D(273.15+t)ln[C(273.15+1)r/If]式中VO、C、r分別為與材料及工藝有關(guān)的分度常數(shù)，D＝nk/q，n為組成溫敏二極管的管個(gè)數(shù)，k為玻爾茲曼常數(shù)，q為電子電量。恒壓源供電時(shí)Vf＝VfO(1-At-Bt2+Ct3+…)式中VfO是0℃下的正向電壓，A、B、C、…分別為與恒壓源電路參數(shù)及被分度溫敏二極管有關(guān)的分度常數(shù)。
4.按權(quán)利要求1所述溫敏二極管及其互換組件的分度方法，其特征是所述分度表分為簡(jiǎn)單分度表和詳細(xì)分度表兩種簡(jiǎn)單分度表給出了不同恒流和恒壓供電下的正向電壓-溫度特性對(duì)照，詳細(xì)分度表不僅給出了不同恒流和恒壓供電下的正向電壓-溫度特性對(duì)照，而且給出了相應(yīng)的靈敏度-溫度特性及靈敏度變化率-溫度特性對(duì)照。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體溫敏二極管及其互換組件的分度方法，解決了溫敏二極管及其互換組件在恒流源和恒壓源供電下分度的技術(shù)問題。其主要技術(shù)特征是首先確定分度電路的參數(shù)，然后確定分度內(nèi)插關(guān)系式中的分度常數(shù)值，最后由內(nèi)插關(guān)系式計(jì)算得出分度表。本發(fā)明的方法適用于各種溫敏二極管及其互換組件的分度。
文檔編號(hào)G01K7/02GK1072777SQ9111119
公開日1993年6月2日 申請(qǐng)日期1991年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月23日
發(fā)明者王吉玉 申請(qǐng)人:王吉玉