Термометр полупроводниковый

В настоящее время метод термометрии по сдвигу края поглощения занимает ведущее положение в лазерной термометрии твердых тел по той причине, что наиболее актуальной задачей является термометрия полупроводниковых кристаллов в микротехнологии. Для термометрии широкозонных кристаллов (СаРг, и т.д.) по сдвигу края поглощения можно, вероятно, использовать двухфотонное поглощение. [c.130]

Температурная зависимость удельного сопротивления полупроводника, в который добавлено небольшое количество примеси, показана на рис. 5.7 [12]. На практике в полупроводнике всегда присутствуют как донорные, так и акцепторные примеси, и разработчик полупроводниковых термометров сопротивления может лишь выбирать соотношение между теми и другими. Для описания процессов проводимости рассмотрим германий, содержащий донорные атомы мышьяка в концентрации N(1 и какие-либо акцепторные атомы в концентрации Л а-На рис. 5.7 можно выделить четыре температурных диапазона, в каждом из которых преобладает какой-либо один механизм проводимости". В высокотемпературном диапазоне [I] проводимость обусловлена главным образом электронами, термически возбужденными из валентной зоны в зону проводимости согласно уравнению (5.8), поскольку все примесные атомы давно уже ионизованы. Это область собственной проводимости для германия она начинается чуть выше 400 К. Этот диапазон не представляет особого интереса для германиевых термометров сопротивления. [c.198]

Так как все свойства тел зависят от температуры, любое из них, в принципе, можно использовать для ее измерения. Точнее, для создания индикатора, регистрирующего изменение температуры. Для этой цели можно использовать объем, как это делается в ртутных или спиртовых термометрах электрическое сопротивление, как это делается в металлических или полупроводниковых термометрах [c.86]

Наиболее полно этим требованиям отвечают чистые металлы сплавы имеют более слабую температурную зависимость сопротивления. В качестве материала для терморезистора используют такие чистые металлы, как Р(, Си и некоторые другие (N1, Ре, Ш, Мо) кроме того, в термометрах сопротивления могут быть использованы некоторые полупроводниковые материалы. [c.176]

Датчики для измерения температуры. Для измерения температуры на вращающихся объектах используют термопары, термометры сопротивления, термочувствительные элементы из полупроводниковых объемных сопротивлений, которые называют термисторами. Эти датчики удовлетворяют в основном перечисленным выше требованиям. Для локальных измерений температуры лучше подходят термопары, так как термометры сопротивления имеют наибольший линейный размер—10 мм и более. Однако в области низкой (криогенной) температуры чувствительность термопар существенно уменьшается, что при необходимости передачи информации через токосъемник снижает точность измерения температуры, а иногда делает эти измерения вообще невозможными. [c.313]

Существенными недостатками проволочных термометров сопротивления являются низкий температурный коэффициент сопротивления и малое удельное сопротивление металлических проводников. При передаче информации через контактные токосъемники, обладающие значительными переходными сопротивлениями, эти факторы снижают достоверность получаемой информации. Этот недостаток существенно уменьщается, а иногда и практически исключается при использовании в термометрах сопротивления полупроводниковых материалов, которые имеют большое удельное сопротивление и высокий температурный коэффициент сопротивления. Недостатком термистора является нелинейная температур- [c.313]

Полупроводниковые ТС используют обычно для измерения температур ниже О °С [11, 43, 47]. Основное преимущество полупроводниковых ТС состоит в том, что их чувствительность гораздо выше чувствительности металлических ТС при низких температурах. В низкотемпературной термометрии применяют германиевые [11, 35, 40—42], угольные [44], арсенид-галлиевые ТС [45]. [c.179]

Вместе с тем исследования последних лет показали, что для изготовления термометров сопротивления могут быть использованы некоторые полупроводники, так как их температурный коэффициент электрического сопротивления оказался на порядок выше, чем у чистых металлов, поэтому в настоящее время полупроводниковые термометры сопротивления находят применение при измерении низких температур (1,3... 400 К). [c.31]

Вместо платины в термометрах сопротивления можно применять и другие металлы или полупроводниковые материалы. [c.112]

Термометры сопротивления, изготовленные из полупроводниковых материалов, применяют как образцовые средства измерения температур в интервале от 1,5 до 273,15 К. Эти приборы имеют доверительную погрешность Д=0,01 К (при доверительной вероятности Р=0,95) в интервале от 1,5 до 13,81 К и Д—0,05 К в интервале от 13,81 до 273,15 К. Полупроводниковые термометры сопротивления являются рабочими средствами измерения температуры в интервале от 1,5 до 573 К и имеют предел допускаемой погрешности 0,1—2,0 К. [c.112]

Основные параметры полупроводниковых термометров сопротивления [c.124]

Установка УНС-20 состоит из криостата с вакуумируемым и азотными экранами и рабочей камеры, внутри которой монтируют образец с вкладышем. Образец сначала охлаждают жидким азотом, затем до температуры —200 °С жидким гелием и его холодными парами. В полость под образец заливают жидкий гелий, с помощью которого производится нагружение. Установка укомплектована автоматизированной системой измерения деформаций, температур и давлений. Для контроля температур используют миниатюрные полупроводниковые термометры сопротивления. Деформации измеряют упругими скобами с наклеенными на них тензорезисторами. [c.75]

Нестабильность термометров сопротивления обычно менее 0,05 С. Зависимость сопротивления т. тер полупроводникового термометра сопротивления (термистора) нелинейна и выражается формулой [c.61]

Пластинчатые (плоские) термоприемники выполняют обычно в впде металлических и полупроводниковых термометров сопротивления. Иногда такое конструктивное оформление придают [c.66]

Источниками погрешностей при измерении температуры с помощью металлических или полупроводниковых термометров сопротивления являются [c.55]

Как уже отмечалось, показания термоанемометра зависят не только от. скорости, но и от температуры движущейся жидкости. Поэтому для точного контроля температуры при измерениях скорости потока с помощью термоанемометра был специально изготовлен малоинерционный полупроводниковый термометр сопротивления (рис. 67). В качестве чувствительного элемента термометра использован терморезистор СТЗ-18, конструкция же датчика аналогична показанной на рис. 65, а. Терморезистор включен в неуравновешенную мостовую схему, обеспечивающую максимально возможную чувствительность и минимальное отклонение от линейности шкалы с учетом допустимой мощности рассеивания. Мост находится в равновесии в точке, соответствующей началу интервала измерения температуры. [c.97]

То же Полупроводниковые термометры сопротивления ( термисторы , терморезисторы ) -90 180 [c.211]

Действие термометров сопротивления основано на использовании зависимости электрического сопротивления вещества от температуры. Стандартизованы термометры сопротивления платиновые ТСП и медные тем (ГОСТ 6651-59). Изготовляются полупроводниковые термометры сопротивления [c.213]

Рис. 3-6. Некоторые разновидности полупроводниковых термометров сопротивления.

Полупроводниковые термометры сопротивления ПТС (термисторы или терморезисторы) изготавливают с чувствительными элементами из термически обработанных смесей окислов меди, марганца, магния, никеля, кобальта и других металлов, обладающих свойствами полупроводников. Чув- [c.216]

Значения сопротивления R и коэффициента ср неодинаковы даже для полупроводниковых термометров, изготовленных из одного и того же материала. Поэтому каждый ПТС должен градуироваться отдельно. [c.217]

Для измерения температуры в промышленных установках и процессах применяется большая группа датчиков температуры. Подробные характеристики их даны в гл. 3. В научных исследованиях типовые датчики не всегда применимы, поэтому часто используются датчики температуры индивидуального изготовления термопары, термометры сопротивления (металлические и полупроводниковые). Принципиальные схемы измерения с помощью этих датчиков показаны на рис. 4-1. [c.250]

Для неармированных термопар и малогабаритных ( точечных ) полупроводниковых термометров сопротивления общая погрешность измерения температуры при нестационарных тепловых воздействиях может быть оценена по приближенному уравнению [c.256]

Галлий нашел широкое применение в полупроводниковой электронике и радиохимической технике, для изготовления высокотемпературных термометров и манометров, оптических зеркал, низкотемпературных сплавов, для создания сверхвысоких давлений. [c.198]

Полупроводниковые термометры сопротивления (термисторы) по сравнению с металлическими имеют ряд преимуществ меньшие размеры, значительно больший ( в 10 раз) температурный коэффициент электросопротивления высокую чувствительность и малую инерционность. Срок службы термисторов составляет от 3000 до 10 000 ч. [c.427]

Качественно ход разности (г) внутри и вне ИПТ вдоль оси г при < Яд показан на рис. 11,1, а. Если чувствительный элемент цилиндрического ИПТ, например электроды термопары или нить термометра сопротивления, расположен в центре О сечения ИПТ или равномерно заполняет всю область /, что характерно для полупроводниковых ИПТ, то погрешность измерения температуры Д = О, т. е. по- [c.388]

Предложенный еще в 60-е годы для термометрии стеклянных пластин при напылении пленок в вакууме [6.1], метод не использовался в течение 20 лет, и лишь с 1990 г. началось его широкое распространение, отраженное впоследствии в ряде обзоров [6.2-6.5]. На этот раз метод ЛИТ был практически заново разработан несколькими исследовательскими групами применительно к термометрии полупроводниковых кристаллов Si и GaAs, непрозрачных в видимом диапазоне спектра 6.6-6.S]. [c.131]

Если препятствием для термометрии полупроводниковых кристаллов ранее могли быть значительная непараллельность поверхностей (при этом резонансы Фабри-Перо не наблюдаются) и необходимость зондировать кристаллы инфракрасным светом, то причины, по которым ЛИТ не применялась в 70-80-е годы для термометрии стеклянных пластин, в настоящее время понять трудно. В первой статье 6.1] представлены не только обстоятельное описание метода, но и оптическая схема измерений в вакуумной установке, экспериментальная интерферограмма и полученный с ее помощью график нестационарной температуры пластинки в диапазоне 25-ь320 °С. Впоследствии метод неоднократно (1973, 1979, 1981) применяли разные исследовательские группы [6.9-6.11], для его использования был необходим лишь наиболее распространенный He-Ne лазер с длиной волны 633 нм. В [6.9, 6.10] при интерпретации интерферограмм было принято во внимание не только термическое расширение материала пластинки, но и температурная [c.131]

Полупроводниковые термометры имеют сложную и плохо воспроизводимую от образца к образцу зависимость термометрического напаметра от температуры, что не позволяет создать для них стандартные градуировочные характеристики. [c.179]

В лабораторной практике все более широкое применение находят полупроводниковые термометры сопротивления — терморезисторы. Их основная особенность —высокие значения температурного коэффициента сопротивления (ТКС), определяемого как относительное приращение сопротивления (в процентах) при изменении температуры на I °С. Для так называемых отрицательных терморезисторов ТКССО и составляет примерно —2,4ч—8,4%/К. Для другой группы ТКС>0 и в узком интервале температур (примерно равном 5 К) может достигать 50%/К. Минимальные размеры терморезисторов могут достигать нескольких микрометров. [c.116]

К благородным металлам принято относить платину, палладий, золото и серебро. Химическая инертность по отношению к составляющим атмосферы, в том числе и при повышенной температуре, делает благородные металлы и сплавы незаменимьпии для изготовления термометров сопротивления, термопар и нагревательных элементов, работающих в особых условиях ответственных электрических контактов выводов интегральных микросхем и полупроводниковых приборов. [c.31]

Действие термометров сопротивления основано на свойстве металлов увеличивать свое электрическое сопротивление при нагревании. Для изготовления термочувствительных элементов термометров сопротивления используют металлы, имеющие больпюй коэффициент сопротивления а платину, медь, никель, железо. Термометры сопротивления имеют значительные габариты, что не позволяет устанавливать их в небольших по размеру образцах. Более совершенны полупроводниковые термометры сопротивления, они характеризуются малой термической инерционностью и пригодны для быстро изменяющихся температур. [c.213]

Наиболее чувствительными являются полупроводниковые термометры сонротивленпя (табл. 4), Их изготовляют в форме пластинок и сфер малого диаметра. Как правило, чувствитель- [c.124]

Температуру измеряют медь-кон-стантановыми или хромель-алюмеле-выми термопарами, надежно работающими в интервале температур от —200 С соответственно до 350 и 1100°С. Температуры ниже —200 °С контролируют специальными полупроводниковыми термометрами сопротивления. [c.71]

Высокотемпературные термометры (до 1300—1500 С). Жидкие затворы а вакуумных аппаратах и приборах электро- н радиолампы замена ртути н ртутных лампах, В автоматических предохранительных и сигнальных системах в термоограничителях (галлий и его сплавы с В, Sn, РЬ, d). Н светящихся красках, выполняя функции возбудителя флуоресценции фосфора. Полупроводниковая аппаратура и радиоэлектроника (легирует германий) в высокотемпературных выпрямителях и транзисторах — в виде интерметаллических соединений инфракрасная оптика. [c.344]

В противоположность компрессионным полупроводниковые устройства весьма просты по конструкции и не имеют перечисленных выше недостатков. В настоящее время. полупроводниковые вариаторы уже используются в микротермостатах для радиоэлектронных устройств, условия ра1боты которых требуют поддержания температуры в пределах 4-30 -н- -50°С для охлаждения дио-дов, триодов в приборах для тарировки термометров сопротивлений и в других случаях. [c.169]

Г. используется как полупроводниковый материал (в виде монокристаллов, аморфных плёнок) в электронике, полупроводниковых детекторах и приборах, измеряющих напряжённость пост, и перем. магн. полей, для изготовления плёночных сопротивлений, покрытий с высокой отражат. способностью, высокочувствит, термометров для измерения темп-р, близких к абс. нулю, Оксид Г. GeOj применяют при получении стёкол с высокими показателями преломления. Сплавы Г. с ниобием, ванадием, оловом обладают сравнительно высокими темп-рами перехода в сверхпроводящее состояние. [c.442]

Полупроводниковый термоанемометр и термометры использовались для измерения и записи мгновенных значений скоростей и температур при исследовании рабочего процесса ГДТ на пеустановив-шихся режимах работы. [c.98]

Для контроля температуры применяются широко известные термометры ртутные, манометрические, сопротивления (термисторы, полупроводниковые диоды и транзисторы, медно-платиновые), термопары. Сведения о них имеются в технической литературе [63], и всегда можно выбрать прибор с необходимыми характеристиками. Кроме обычных показывающих термометров, на стенде нужно иметь термосигнализаторы, которые сигнализируют, если действительная температура выходит из заданных пределов. Кроме того, на стендах применяются терморегуляторы, которые работают вместе с теплообменниками и автоматически поддерживают температуру рабочей жидкости в заданных пределах [70]. [c.61]

Чувствительные элементы термометров сопротивления (рис. 4.13) представляют собой тонкую медную, никелевую или платиновую проволоку, навитую на каркас (терморезистор) (рис. 4.13, а), или полупроводниковый термисторный элемент (рис. 4.13, б) из смеси окислов никеля, марганца, кобальта, магния, ти-Рис. 4.13. Чувствительные элемен- ана, спрессованных и спеченных при высокой темпе-ты термометров сопротивления ратуре в виде стержней, шайб, дисков и бусинок. Электрические элементы сопротивления и термисторы предназначены для измерения температуры через сопротивление проволоки или полупроводника, изменяемое при нагреве. Чувствительность термисторов на порядок выше чувствительности проводниковых терморезисторов. [c.101]

Чувствительный элемент термопар и бусинковых полупроводниковых терморезисторов сосредоточен в точке х — О, что соответствует температуре t (О, %), Для металлических или полупроводниковых термометров сопротивления, а также манометрических термометров, чувствительный элемент которых расположен на некоторой длине I, происходит осреднение температуры на этом участке и измеряется средняя температура [c.61]

Простые схемные решения позволяют получить широко растянутый малый диапазон изJ epeния на любом уровне. Благодаря высоким метрологическим качествам платиновые ТС используются для воспроизведения МПТШ-68 в диапазоне температур от 13,81 до 903,89 К. Полупроводниковые и электролитные ТС обладают экстремальны.ми характеристиками, поддающимися конструктивной вариации в широких пределах. Поэтому они, наряду с металлическими термометрами, эффективно используются в системах измерения, контроля и автоматизации в промышленных технологических комплексах. [c.133]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...