Изобретение относитс к температурным измерени м. Изрестно устройство дл измерени темпеуатуры, содержащее полупроводниковый диод, включенный в обратном направлении, источник посто нного то ка и измерительный прибор l. Недостатками этого устройства вл ютс низка чувствительность, невозможность получени частотного выходного сигнала без дополнительных преобразователей. Наиболее близким к предлагаемому по технической .сущности вл етс уст ройство дл измерени температуры, содержащее чувствительный элемент из арсенида гали с област ми различной проводимости, подключенный через наг рузочный резистор к источнику тока. Чувствительный элемент устройства вы полнен в виде пластинчатого кристалла из арсенида гали с р -р-п+ переходом , содержит в базе высокоомный перекомпенсированный слой и имеет 5 - образную вольтамперную характери тику при пр мом смещении 2 . Недостатками известного устройств вл ютс низка точность измерен1 температуры, невозможность получени выходного частотного сигнала без дополнительных преобразователей, узкий диапазон измер емых температур. Цель изобретени - повышение точности измерени температуры и получение выходного частотного сигнала, а также расширение диапазона рабочих температур. Поставленна цель достигаетс тем, что чувствительный элемент выполнен в виде р -р-п структуры из высокоомного арсенида гали электронного типа, причем длина п - области не менее чем в 2-3 раза превышает длину диффузионного смещени неосновных ноqитeлeй . На чертеже изображена схема устройства дл измерени температуры. Устройство содержит чувствительный элемент 1, состо щий из низкоомного сло 2 п+-типа проводимости, высокоомного сло 3 п-типа проводиморти, низкоомного сло 4 -типа проводимости , контакты 5, нагрузочное сопротивление 6, источник 7 посто нного тока и частотомер 8. Чувствительный элемент 1 изготовлен из пластинки высокоомного арсенида гали п-типа проводимости с удельным сопротивлением / Ю Ом-см и легирован примес ми , которые дают глубокие энергегические уровни, например, хромом. На одной поверхности пластинки диффузией донорной примеси создан слой 2, п -типа проводимости, а на противоположной поверхности диффузией акцепторнфй примеси создан слой 4 р -типа, на р и п части пластинки нанесены омические контакты 5. К омическим контактам присоединены выводы, к которым подключен источник 7 питани И нагрузочное сопротивление б.
Устройство работает следующим образом ,
Вольтамиерна характеристика структуры при смещении ее в пр мом направлении имеет участок с отрицательным сопротивлением, вызванный модул цией проводимости п-сло . На этом участке генерируютс колебани тока. На участке отрицательного сопротивлени структура имеет индуктивный характер реактивности . Индуктивность ее обусловлена запаздыванием по фазе тока относительно напр жени . Эта индуктивность совместно с емкостью монтс1жа устройства образует колебательный контур, вследствии чего в цепи структуры возмикажт гармонические колебани , частота которых зависит от температуры окружающей средал. Форма колебаний синусоидальна или близка к синусоидальной . Частота генерируемых колебаний измер етс частотомером 8. При увеличении температуры частота колебаний возрастает. Например, дл структуры размерами 3 х 3 х 0,03-0,08 мм, с толщиной п-сло 0,03-0,08 мм, с 8 тощадью перехода- мм , при изменении температуры от 30 до частота увеличиваетс от 8 до 200кГц. Максимальна чувствительность устройства 1,5 кГц/грг1Д. Интервал измер емых температур от -50 до +150 С. Верхн граница измер емых температур {+150°С) определ етс температурой плавлени металлического сплава, используемого дл создани р -п-перехода , а нижн граница определ етс тем, что при низких температурах возникают другие физические влени , кочорые затушевывают зффект генерации колебаний. Рабочие тока 10 -10 А, напр жение источника тока 5-50 В.
Толщина п-сло должна превышать длину диффузионного смещени неосновных носителей не менее чем в 2-3 раза , только при зтом условии происходит сильна модул ци проводимости G п-сло , котора необходима дл образовани участка с отрицательным сопротивле нием.
Предлагаемое устройство дл измерени температуры вл етс достаточно простым, имеет высокую точность измерени , обеспечивает непосредственное преобразование температуры в частотный сигнал и может найти применение в различных отрасл х промышленности , где точность измерени температуры должна сочетатьс с ннзкой стоимостью устройства, простотой его схемы и высокой надежностью.