【硅扩展电阻温度传感器的研究及其在温度检测系统中的应用】毛剑平.pdf

摘要.本论文对硅扩展电阻温度传感器(简称SRT传感器)的静态特性和动态特性进行了研究。在此基础上,设计研制了以SRT传感器作为感温元件的温度检测仪.通过对测试中取得的数据和测得的曲线进行理论分析和数学计算处理,首次对SRT传感器的线性度、重复性、迟滞、灵敏度、精度和响应时间等问题进行了分析研究,在此基础上,研究设计了以SR T传感器作为感温元件的温度检测仪,对其多项性能指标进行了分析和研究.研究结果表明,由于SRT传感器具有正温度系数、灵敏度大、线性温区宽,输出信号大、响应时间快、互换性好、易于线性化等优点,、可以代替普通的PTC等常温热敏电阻用于工业生产和生活等等各个方面

一:序言传感器是一种测量装置,能把各种物理量、化学量、生物量和状态变量变换成有用信号输出,以满足信息的传输、处理、存储、记录、显示和控制要求。在自动检测与自动控制中,如果没有传感器对原始数据进行精确可靠的测量,那么,无论是信号转换,信息处理,或最佳参数的显示与控制,都将成为一句空话。可以说,没有精确可靠的传感器,就没有自动检测与自动控制系统。尽管计算机为信息的转换与处理提供了极其完善的手段,但如果没有各种传感器去检测大量原始数据并提供信息,那么,计算机也无法发挥更大的作用.温度传感器,是一种能够通过检测某些物理量而可知其温度的器件。

二.硅扩展电阻温度传感器的原理及其特性 2一1基本结构和原理硅扩展温度传感器的结构剖面图如图-1所示,是一种特殊的 N-N-N结构。底面为N+扩散区,上面为一圆形窗口N+扩散区,窗口直径约为20um,上、下金属层与硅形成欧姆接触,作为引出电极。上电极加正电压,通以电流后,这两个接触面之间形成一个圆锥形的电流分布。图2一1的这种结构称为单电阻结构.全属属 S;0 n-Si 全属层图2-1单电阻结构图2一2是另外一种结构。这是将两个单电阻结构合并在一起形成双电阻结构,这种结构与电流方向无关,但在高温时失去了正温度系数特性。