二极管测温电路

㈠ 晶体二极管的作用

二极管最基本的作用是单向导电，最普通的用途是整流、检波、钳位；除此以外TVS二极管用于瞬变电压下的电路保护；还有一类工艺较特殊的的二极管工作在反向击穿状态下用于稳压；另有一类发光二极管（LED）可以用作电光源，比现今任何其他电光器件的电光转换效率都要高；利用二极管的PN结正向压降随温度而变化的特性，也可以用来进行测温。

㈡ 瞬态抑制二极管在电路中的保护效果如何评估和测试

瞬态抑制二极管在电路中的保护效果评估与测试方法包括电压测量、测试脉冲能量、电流测量与温度测量。

电压测量方法中，将TVS二极管接入电路，使用示波器或多用途电表监测电路电压。在正常运行下，电压应保持设定范围。施加瞬态电压或脉冲，观察电压变动是否在TVS二极管的工作范围内。

测试脉冲能量方法，通过脉冲发生器施加不同能量脉冲，评估TVS二极管的保护能力。能量测量仪用于记录脉冲能量，逐步增加脉冲能量，监控TVS二极管的反应与保护效果。

电流测量方法，TVS二极管保护电路时，电流流动是关键。通过电流测量评估TVS二极管保护效能。

温度测量方法，TVS二极管工作时会发热。使用温度计或红外测温仪，测量TVS二极管温度，确保其在额定温度范围内，以此评估其保护效果。

㈢ 光纤温度传感器系统结构及工作原理

光纤温度传感器系统，从室温到1800℃全程测温，主要由端部掺杂的光纤传感头、Y型石英光纤传导束、超高亮发光二极管（LED）及驱动电路、光电探测器、荧光信号处理系统和辐射信号处理系统构成。

系统工作原理如下：在低温区（400℃以下），辐射信号较弱，系统开启发光二极管（LED）以荧光测温。LED发射调制的激励光，通过聚光镜耦合至Y型光纤分支端，由Y型光纤和光纤耦合器传输至传感头。传感头端部受激励光激发产生荧光，荧光信号经光纤导出，通过光纤耦合器由Y型光纤另一分支端射出，被光电探测器接收。光电探测器输出的光信号放大后由荧光信号处理系统处理，计算荧光寿命得到温度值。而在高温区（400℃以上），辐射信号足够强，辐射测温系统工作，LED关闭。辐射信号通过蓝宝石光纤，经Y型光纤输出，由探测器转换为电信号，系统通过检测辐射信号强度计算温度。

光纤传感头端部掺入Cr3+离子，实现光激励时的荧光发射，掺杂部分光纤长度为8～10mm。端部光纤表面镀覆黑体腔，用于辐射测温。此时，光纤黑体腔长度与直径之比大于10，满足黑体腔表观辐射率恒定的要求。避免或减少荧光发射部分与热辐射部分的相互干扰，对于保证整个系统的性能至关重要。

分析发现，这种干扰主要体现在以下三个方面：1) 荧光信号中的辐射背景信号对荧光寿命检测精度的影响，2) 光纤表面镀覆对荧光强度的影响，3) 光纤内Cr3+离子掺杂对黑体腔热辐射信号的影响。

㈣ PN结测量温度的原理是什么

由半导体理论可知，在正向恒流供电条件下，PN结的正向压降与绝对温度T有线性关系，即正向压降几乎随温度升高而线性下降，这就是PN结测温的理论依据。

所以做温度传感器时，要注意施加正向恒流，例如10uA,这样才会比较准确，如果只加正向电压，那么准确性就下降了。

采用不同的掺杂工艺，通过扩散作用，将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体（通常是硅或锗）基片上，在它们的交界面就形成空间电荷区称为PN结。PN结具有单向导电性，是电子技术中许多器件所利用的特性，例如半导体二极管、双极性晶体管的物质基础。

(4)二极管测温电路扩展阅读：

PN结是由一个N型掺杂区和一个P型掺杂区紧密接触所构成的，其接触界面称为冶金结界面。

在一块完整的硅片上，用不同的掺杂工艺使其一边形成N型半导体，另一边形成P型半导体，我们称两种半导体的交界面附近的区域为PN结。

在P型半导体和N型半导体结合后，由于N型区内自由电子为多子空穴几乎为零称为少子，而P型区内空穴为多子自由电子为少子，在它们的交界处就出现了电子和空穴的浓度差。由于自由电子和空穴浓度差的原因，有一些电子从N型区向P型区扩散，也有一些空穴要从P型区向N型区扩散。

在空间电荷区形成后，由于正负电荷之间的相互作用，在空间电荷区形成了内电场，其方向是从带正电的N区指向带负电的P区。显然，这个电场的方向与载流子扩散运动的方向相反，阻止扩散。