La frequenza indica la temperatura assoluta

Jun 09, 2023

Non è un segreto che le giunzioni dei semiconduttori cambino il loro comportamento con la temperatura e puoi sfruttare questo fatto per realizzare un sensore di temperatura. Il problema è che devi calibrare ciascun dispositivo per ogni particolare transistor che desideri utilizzare come sensore, anche se hanno lo stesso codice. Nel 1991, il famoso [Jim Williams] notò che, sebbene la tensione non fosse nota, la differenza tra due letture a diversi livelli di corrente si adattava alla temperatura in modo noto. Lo ha sfruttato in una nota applicativa e, recentemente, [Stephen Woodward] ha utilizzato lo stesso principio in un oscillatore in grado di leggere la temperatura.

Il circuito utilizza un integratore e un comparatore. Un FET commuta tra due valori di corrente del collettore. Un comparatore pilota il FET e funge anche da uscita. Invece di cercare di capire il circuito solo dallo schema, puoi facilmente simularlo con LT Spice o Falstad. Il simulatore di Falstad non ha un modo per cambiare la temperatura, ma puoi vederlo in funzione. Il modello non è abbastanza buono per leggere veramente la temperatura, ma puoi vedere come funziona l'oscillazione

Puoi pensarlo come un convertitore da temperatura a frequenza. Sarebbe facile leggere, ad esempio, con un microcontrollore e convertire il periodo in temperatura. Ogni 10 microsecondi equivalgono a un grado Kelvin. Non male per qualcosa che non devi calibrare.

I termistori sono un altro modo per misurare la temperatura. A volte non è necessario alcun sensore.