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二极管14148做温度传感器是什么原理的(二极管温度传感器工作原理)

1N4148是什么二极管

1N4148,是一种小型高速开关二极管。

图1:1N4148实物

1N4148,广泛用于频率较高的电路。实现单向导通,如:通讯电路、电脑主板、电视机等电路。

1N4148做温度传感器的一个小实验

不仅是1N4148,其他二极管也可作为温度传感器使用。

如下图2所示,搭建图中电路,用1N4148做一个温度感应实验。

图2:1N4148温度感应实验电路

用万用表1V档位,测量1N4148的两端电压。

一般在室温下,其正向压降约为0.6V左右。

如果用火机烧一下1N4148,会发现其压降迅速下降,火焰移开以后,又会慢慢恢复之前的压降。

如果用冰水凉一下1N4148,会发现其压降开始上升,离开冰水以后,又会慢慢恢复之前的压降。

这个实验可以看出,二极管对温度是敏感的,其正向压降会随着温度的变化而变化。

测试1N4148对温度的灵敏度

我们已知。

在海平面的一个标准大气压条件下,水的沸腾温度是100℃。

在冰水的混合物中,水的温度是0℃。

如下图3所示,测量100℃下的正向压降。

图3:测量100℃下的正向压降

将图2中的电路,用引线引出,把1N4148放入沸腾的水中,保持100℃的环境。

测得正向压降VF100℃记录其值。

如下图4所示,测量0℃下的正向压降。

图4:测量0℃下的正向压降

将图2中的电路,用引线引出,把1N4148放入冰水混合物中,保持0℃的环境。

测得正向压降VF0℃记录其值。

通过公式:平均灵敏度=(VF100℃-VF0℃)/100℃

计算获得二极管1N4148的平均灵敏度是-2mV/℃。

通过很多人的实测,它的线性度还是比较好的,所以平均灵敏度可以近似看做是1N4148的测温灵敏度。

让1N4148的温度测量更实用

如下图5所示,是一个用于万用表直观测量的电桥放大电路。

图5:电桥温度传感器放大电路

通过放大器的放大,将0~100℃的温度,变换成0~1V的表示,让万用表可以使用1V档位来进行温度显示。

图5虚线左边的电路,如下图6所示,是一个典型的电桥电路。

图6:电桥检测电路

当温度发生变化时,1N4148的压降将发生变化,引起A、B两点产生电位差。

RP1用来调节,当温度为0℃时,放大器输出VO=0V。

RP2用来调节,当温度为100℃时,放大器输出VO=1V。

原理很简单,感兴趣的同学,可以自己搭建电路来试试。

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