La fréquence indique la température absolue

Jun 09, 2023

Ce n’est un secret pour personne que les jonctions semi-conductrices changent de comportement avec la température, et vous pouvez utiliser ce fait pour fabriquer un capteur de température. Le problème est que vous devez calibrer chaque appareil pour tout transistor particulier que vous souhaitez utiliser comme capteur, même s'ils ont le même numéro de pièce. En 2011-1991, le célèbre [Jim Williams] a noté que même si la tension n'était pas connue, la différence entre deux lectures à différents niveaux de courant suivrait la température d'une manière connue. Il a exploité cela dans une note d'application et, récemment, [Stephen Woodward] a utilisé le même principe dans un oscillateur capable de lire la température.

Le circuit utilise un intégrateur et un comparateur. Un FET commute entre deux valeurs de courant de collecteur. Un comparateur pilote le FET et sert également de sortie. Plutôt que d'essayer de comprendre le circuit uniquement à partir du schéma, vous pouvez facilement le simuler avec LT Spice ou Falstad. Le simulateur Falstad ne permet pas de modifier la température, mais vous pouvez le voir fonctionner. Le modèle n'est pas assez performant pour vraiment lire une température, mais vous pouvez voir comment fonctionne l'oscillation

Vous pouvez considérer cela comme un convertisseur température-fréquence. Il serait facile de lire avec, disons, un microcontrôleur et de convertir la période en température. Toutes les 10 microsecondes équivaut à un degré Kelvin. Pas mal pour quelque chose qu’il n’est pas nécessaire de calibrer.

Les thermistances sont une autre façon de mesurer la température. Parfois, vous n’avez pas du tout besoin d’un capteur.