ДОСЛІДЖЕННЯ АВТОГЕНЕРАТОРНИХ ПАРАМЕТРИЧНИХ СЕНСОРІВ ТЕМПЕРАТУРИ

Анотація

Запропоновано автогенераторні параметричні сенсори температури на основі транзисторних мікроелектронних структур з від’ємним диференційним опором з первинними перетворювачами типу терморезистора і термодіода, причому первинні термочутливі елементи є активними елементами схем автогенераторів сенсорів, що спрощує їх конструкцію. Виходячи з розгляду фізичних процесів у первинних термочутливих перетворювачах і автогенераторах сенсорів, розроблено математичні моделі сенсорів температури, на основі яких отримано параметричні залежності функцій перетворення і чутливості. Показано, що основний внесок у функцію перетворення вносить температура. Це викликає зміну еквівалентної ємності і від’ємного диференційного опору автогенераторів сенсорів, що, у свою чергу, змінює вихідну частоту сенсорів температури. Чутливість сенсорів температури змінюється від 1,2 кГц/⁰С до 2,35 кГц/^оС  при зміні температури від  0 ⁰С до 125 ⁰С. Отримані параметричні залежності функцій перетворення сенсорів температури показують можливість значно простіше отримувати основні характеристики сенсорів і наочно демонструють вплив кожного параметра первинних перетворювачів і елементів автогенераторів на вихідну частоту сенсорів у порівнянні з розрахунками функцій перетворення з еквівалентних схем пристроїв на основі розв’язку рівнянь Кірхгофа. У сенсорах температури з частотним виходом не потрібні аналого-цифрові перетворювачі і підсилювальні пристрої при подальшій обробці інформаційних сигналів, що здешевлює інформаційно-вимірювальну апаратуру, окрім того можлива передача інформації на відстань при роботі сенсорів у надвисоких частотах.