CN101865730A - 一种双pn结线形温度传感器 - Google Patents
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Abstract
一种双PN结线形温度传感器，包括温度传感器，温度传感器的衬底上配置有第一PN结和第二PN结，第一PN结和第二PN结线路连接后再和温度传感器的电压输出端相连，PN结有电流通过时，其正向电压降和通过PN结的电流密度以及环境温度有关，当通过同样电流时，第一PN结和第二PN结的电流密度与面积成反比，第一PN结和第二PN结的正向压降之差只与绝对温度成正比，温度传感器的输出电压为第一PN结和第二PN结的正向电压降之差，第一PN结和第二PN结正向压降之差与绝对温度成线性关系，即传感器的输出电压与绝对温度成线形关系，本发明具有一致性和重复性良好、线性度高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及温度传感器技术领域，具体涉及一种双PN结线形温度传感器。
背景技术
自进入工业文明以来，温度传感器一直有着重要的作用，出现在社会生活各个领域，温度传感器主要包括热电偶、基于不同热膨胀系数的双金属片、热敏电阻、PN结温度传感器等。
PN结温度传感器是基于恒定电流驱动下其正向压降与温度的关系，这种PN结温度在一定范围内可以近似线性，结构简单，得到了普遍应用，但是在对线性度要求较高的场合就不再合适，而且因为工艺误差，电源波动，这种传感器一致性、重复性比较差。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种双PN结线形温度传感器，具有一致性和重复性良好、线性度高的优点。为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种双PN结线形温度传感器，包括温度传感器1，温度传感器1的衬底2上配置有第一PN结3和第二PN结4，第一PN结3和第二PN结4线路连接后再和温度传感器1的电压输出端相连。
所述的第一PN结3和第二PN结4线路连接，分为串联和并联两种方式。
所述的第一PN结3和第二PN结4的面积成如下比例：达到给第一PN结3和第二PN结4通过同样电流时，温度传感器1的输出电压为第一PN结3和第二PN结4的正向电压降之差。
所述的第一PN结3和第二PN结4的材料采用硅单晶、多晶硅、非晶硅或金属材料。
本发明的工作原理为：PN结有电流通过时，其正向电压降和通过PN结的电流密度以及环境温度有关，当通过同样电流时，第一PN结3和第二PN结4的电流密度与面积成反比，第一PN结3和第二PN结4的正向压降之差只与绝对温度成正比，温度传感器1的输出电压为第一PN结3和第二PN结4的正向电压降之差，第一PN结3和第二PN结4正向压降之差与绝对温度成线性关系，即传感器的输出电压与绝对温度成线形关系。
由于本发明配置有第一PN结3和第二PN结4，并且第一PN结3和第二PN结4的面积成比例，故而具有一致性和重复性良好、线性度高的优点。
附图说明
附图为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照附图，一种双PN结线形温度传感器，包括温度传感器1，温度传感器1的衬底2上配置有第一PN结3和第二PN结4，第一PN结3和第二PN结4线路连接后再和温度传感器1的电压输出端相连。
所述的第一PN结3和第二PN结4线路连接，分为串联和并联两种方式。
所述的第一PN结3和第二PN结4的面积成如下比例：达到给第一PN结3和第二PN结4通过同样电流，温度传感器1的输出电压为第一PN结3和第二PN结4的正向电压降之差。
所述的第一PN结3和第二PN结4的材料采用硅单晶、多晶硅、非晶硅或金属材料。
本发明的工作原理为：PN结有电流通过时，其正向电压降和通过PN结的电流密度以及环境温度有关，当通过同样电流时，第一PN结3和第二PN结4的电流密度与面积成反比，第一PN结3和第二PN结4的正向压降之差只与绝对温度成正比，温度传感器1的输出电压为第一PN结3和第二PN结4的正向电压降之差，第一PN结3和第二PN结4正向压降之差与绝对温度成线性关系，即传感器的输出电压与绝对温度成线形关系。
附图中：1为温度传感器；2为衬底；3为第一PN结，4为第二PN结。
Claims (4)
1.一种双PN结线形温度传感器，包括温度传感器(1)，其特征在于：温度传感器(1)的衬底(2)上配置有第一PN结(3)和第二PN结(4)，第一PN结(3)和第二PN结(4)线路连接后再和温度传感器(1)的电压输出端相连。
2.根据权利要求1所述的一种双PN结线形温度传感器，其特征在于：所述的第一PN结(3)和第二PN结(4)线路连接，分为串联和并联两种方式。
3.根据权利要求1所述的一种双PN结线形温度传感器，其特征在于：所述的第一PN结(3)和第二PN结(4)的面积成如下比例：达到给第一PN结(3)和第二PN结(4)通过同样电流时，温度传感器(1)的输出电压为第一PN结(3)和第二PN结(4)的正向电压降之差。
4.根据权利要求1所述的一种双PN结线形温度传感器，其特征在于：所述的第一PN结(3)和第二PN结(4)的材料采用硅单晶、多晶硅、非晶硅或金属材料。
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