带线性刻度的温度计。方案、说明

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使用半导体二极管作为温度传感器使得获得线性温度读数刻度成为可能。在固定正向偏置电流下，二极管两端的电压降与温度的关系是线性的，对于硅二极管，在 -60...+ 100°C 的温度范围内为 2...2,5 mV/°C。

该温度计允许您测量 0 至 +150°C 范围内的温度，误差不超过 0,3°C。

带线性刻度的温度计

二极管 V1 两端的电压由电阻器 R1 确定的偏置电流设置。二极管两端电压的变化与温度变化成正比，由 A1 微电路上的直流电压表根据平衡电路（输入 1）测量。约0,5V的稳定电压被提供给微电路的另一个输入，该电压由场效应晶体管V2上的稳定电流发生器和参考电压源VS产生。场效应晶体管 V4 还用于稳定电压表消耗的电流，因此电源电压降至 7V 实际上对器件的读数没有影响。

当温度变化时，会产生不平衡电压，由指针装置RA记录下来。温度计中的箭头指示器 - M265M。该设备通过两次温度测量进行校准。第一个（0С - 融雪的温度）对应于刻度的零标记。带二极管 V1 的热探头浸入融化的雪中，并通过平衡微电路将电阻器 R5 设置为零。第二次温度测量，例如 50°C，在热水中进行，同时用校准温度计监测其温度。此时，通过调节电阻R3来设定指示箭头的位置。

当测量负温度时，应改变指示器P1的极性。电阻器R7创建场效应晶体管V2的热稳定模式，其中漏极电流不依赖于环境温度。与集电极电流随温度升高而增加的双极晶体管不同，场效应晶体管的漏极电流根据栅极电压，可以随温度增加、减少或保持不变。

为了找到场效应晶体管的热稳定模式，需要通过实验测量不同温度下的漏极-栅极特性。为此，首先在室温下建立漏极电流对栅极电压（相对于源极）的图形依赖关系，然后在高温下用照明灯将晶体管加热几十度。然后确定栅极电压，不同温度下的漏极-栅极特性在该电压下在图表上相交。特性的交点称为热稳定点。

您可以确定 R7 电位器滑块的位置，而不是栅极电压，在该位置晶体管的漏极-栅极特性不依赖于温度。

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