RU2145135C1 - Thermistor-type semiconductor transducer - Google Patents
Thermistor-type semiconductor transducer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2145135C1 RU2145135C1 RU98115234/28A RU98115234A RU2145135C1 RU 2145135 C1 RU2145135 C1 RU 2145135C1 RU 98115234/28 A RU98115234/28 A RU 98115234/28A RU 98115234 A RU98115234 A RU 98115234A RU 2145135 C1 RU2145135 C1 RU 2145135C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thermistor
- resistance
- sapphire substrate
- temperature
- independent resistor
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 17
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 18
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 10
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 4
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000001534 heteroepitaxy Methods 0.000 claims description 3
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000010755 BS 2869 Class G Substances 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000008542 thermal sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к полупроводниковым термопреобразователям сопротивления. The invention relates to measuring equipment, namely to semiconductor resistance thermoconverters.
Известен полупроводниковый термопреобразователь сопротивления, выполненный из гетероэпитаксиальной структуры "кремний на сапфире" с удельным сопротивлением кремния в пределах от 0,0007 до 0,007 Ом•см [1]. Термопреобразователь, изготовленный из такой структуры, имеет монотонно возрастающую зависимость сопротивления от температуры в интервале от -200 до +500oC, отклонение которой от линейной зависимости в указанном интервале достигает (8.. . 12)%, а в интервале от -100 до +400oC - (3...4)% от диапазона измерения. Нелинейность температурной зависимости сопротивления известного термопреобразователя приводит к значительной погрешности измерения температуры.Known semiconductor thermal resistance converter made of a heteroepitaxial structure "silicon on sapphire" with a specific silicon resistance in the range from 0.0007 to 0.007 Ohm · cm [1]. A thermal converter made of such a structure has a monotonically increasing temperature dependence of resistance in the range from -200 to +500 o C, the deviation of which from the linear dependence in the indicated range reaches (8 ... 12)%, and in the range from -100 to +400 o C - (3 ... 4)% of the measuring range. The nonlinearity of the temperature dependence of the resistance of a known thermal converter leads to a significant error in temperature measurement.
Прототипом предлагаемого решения является полупроводниковый термопреобразователь сопротивления, содержащий кремниевый терморезистор, выполненный из нитевидного или объемного кристалла кремния, и подключенный параллельно к нему термонезависимый резистор, сопротивление которого рассчитано таким образом, что при питании термопреобразователя от источника тока обеспечивается линеаризация статической градуировочной характеристики прибора [2]. The prototype of the proposed solution is a semiconductor resistance thermoconverter containing a silicon thermistor made of a whisker or bulk silicon crystal, and a thermally independent resistor connected in parallel with it, the resistance of which is calculated so that when the thermocouple is powered from a current source, the linearization of the static calibration characteristic of the device is ensured [2] .
Недостатком термопреобразователя, принятого за прототип, является сравнительно узкий диапазон измерения от -40 до +200oC, в котором может быть осуществлена линеаризация рабочей характеристики с достаточной точностью.The disadvantage of the thermal converter adopted for the prototype is the relatively narrow measuring range from -40 to +200 o C, in which the linearization of the operating characteristics can be carried out with sufficient accuracy.
Кроме того, прототип имеет значительный разброс значений номинальных сопротивлений терморезистора (5-10)%, обусловленный разбросом степени легирования и размеров кристалла кремния. In addition, the prototype has a significant variation in the values of the nominal resistance of the thermistor (5-10)%, due to the variation in the degree of alloying and size of the silicon crystal.
Еще одним недостатком прототипа является большое значение показателя термической инерции термопреобразователя из-за использования объемного кристалла кремния. Кроме того, процесс сборки такого термопреобразователя сопротивления, как правило, осуществляется с применением большой доли ручного труда и не обеспечивает крупносерийного и массового производства таких изделий. Another disadvantage of the prototype is the great value of the thermal inertia of the thermal converter due to the use of a bulk silicon crystal. In addition, the assembly process of such a resistance thermal converter, as a rule, is carried out using a large proportion of manual labor and does not provide large-scale and mass production of such products.
Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи создания высокоточного полупроводникового термопреобразователя сопротивления для работы в широком интервале изменения температуры от -200 до +500oC и обладающего практически линейной градуировочной характеристикой.The present invention is aimed at solving the problem of creating a high-precision semiconductor thermal resistance converter for operation in a wide range of temperature changes from -200 to +500 o C and having an almost linear calibration characteristic.
Поставленная цель достигается тем, что терморезистор выполнен из монокристаллического слоя кремния с концентрацией носителей тока (5...8) • 1019 см-3, осажденного методом гетероэпитаксии на монокристаллическую сапфировую подложку, а значение сопротивления термонезависимого резистора определяется по формуле
где R(tmin) и R(tmax) - значения сопротивления терморезистора, соответствующие нижней и верхней границам интервала измерения.This goal is achieved in that the thermistor is made of a single-crystal silicon layer with a concentration of current carriers (5 ... 8) • 10 19 cm -3 , deposited by the method of heteroepitaxy on a single-crystal sapphire substrate, and the resistance value of a thermally independent resistor is determined by the formula
where R (t min ) and R (t max ) are the resistance values of the thermistor corresponding to the lower and upper boundaries of the measurement interval.
Кроме того, монокристаллическая подложка с терморезистором на одной поверхности соединена другой своей поверхностью с основанием из титанового сплава с помощью высокотемпературного серебросодержащего припоя. In addition, a single-crystal substrate with a thermistor on one surface is connected by its other surface to the base of the titanium alloy using high-temperature silver-containing solder.
Кроме того, термонезависимый резистор выполнен из пленки нихрома с близким нулю температурным коэффициентом сопротивления и расположен на общей с терморезистором поверхности сапфировой подложки. In addition, a thermally independent resistor is made of a nichrome film with a temperature coefficient of resistance close to zero and is located on the surface of the sapphire substrate that is common with the thermistor.
Сопоставительный анализ предложенного устройства с известным позволяет сделать вывод, что предложенный термопреобразователь обладает следующими преимуществами. A comparative analysis of the proposed device with the known allows us to conclude that the proposed thermal converter has the following advantages.
Благодаря использованию гетероэпитаксиального кремниевого терморезистора с концентрацией носителей тока (5... 8) • 1019 см-3 и подключенного параллельно ему термонезависимого резистора, сопротивление которого определяется с помощью предложенной математической формулы, обеспечивается линеаризация градуировочной характеристики полупроводникового термопреобразователя в широком (несколько сотен градусов Цельсия) диапазоне рабочих температур.By using a heteroepitaxial silicon thermistor with a concentration of current carriers (5 ... 8) • 10 19 cm -3 and a thermally independent resistor connected in parallel with it, the resistance of which is determined using the proposed mathematical formula, linearization of the calibration characteristic of the semiconductor thermal converter in a wide (several hundred degrees) is provided Celsius) operating temperature range.
Благодаря соединению с помощью металлического серебросодержащего припоя сапфировой подложки с основанием из титанового сплава существенно улучшается теплопередача между терморезистором и корпусом термопреобразователя, что уменьшает тепловую инерцию устройства и позволяет запитывать термопреобразователь большим током, не вызывая его саморазогрев. Due to the connection of a sapphire substrate with a titanium alloy base using metallic silver-containing solder, the heat transfer between the thermistor and the thermocouple body is significantly improved, which reduces the thermal inertia of the device and allows the thermocouple to be powered with a large current without causing it to self-heat.
Благодаря тому, что термонезависимый резистор выполнен в виде пленочного резистора, расположенного на общей с терморезистором поверхности сапфировой подложки, значительно упрощается конструкция и повышается надежность устройства. Due to the fact that the thermally independent resistor is made in the form of a film resistor located on the surface of the sapphire substrate that is common with the thermistor, the design is greatly simplified and the reliability of the device is increased.
При этом, благодаря применению микроэлектронной тонкопленочной технологии, обеспечивается возможность автоматизации технологического процесса изготовления термопреобразователя и его крупносерийное и массовое производство. At the same time, due to the use of microelectronic thin-film technology, it is possible to automate the process of manufacturing a thermal converter and its large-scale and mass production.
Сущность изобретения заключается в выборе такой степени легирования кремниевого терморезистора, при которой зависимость его сопротивления от температуры в интервале от -100 до +500oC с высокой точностью описывается экспоненциальной функцией, при этом значение сопротивления термонезависимого резистора выбирается (рассчитывается) по предложенному критерию достижения наименьшей погрешности нелинейности градуировочной характеристики термопреобразователя. Для заданного интервала температур отклонение градуировочной характеристики от линейной зависимости не превышает ±0,5%.The essence of the invention lies in the choice of such a degree of doping of a silicon thermistor in which the dependence of its resistance on temperature in the range from -100 to +500 o C is described with high accuracy by an exponential function, while the resistance value of a thermally independent resistor is selected (calculated) according to the proposed criterion of achieving the smallest errors of nonlinearity of the calibration characteristic of the thermal converter. For a given temperature range, the deviation of the calibration characteristic from the linear dependence does not exceed ± 0.5%.
Заявителю не известны технические решения, обладающие в совокупности указанными отличительными существенными признаками, обеспечивающими достижение полученного результата. The applicant is not aware of technical solutions that together possess the indicated distinctive essential features that ensure the achievement of the result.
Изобретение поясняется фиг. 1-4. The invention is illustrated in FIG. 1-4.
На фиг. 1 показаны зависимости удельного сопротивления гетероэпитаксиальных слоев монокристаллического кремния, легированных бором с различной концентрацией дырок. Концентрация дырок, см-3: 1 - 2,0 • 1018; 2 - 2,3 • 1018; 3 - 4,5 • 1018; 4 - 9,0 • 1018; 5 - 1,4 • 1019; 6 - 2,3 • 1019; 7 - 4,3 • 1019; 8 - 5,4 • 1019; 9 - 8 • 1019; 10 - 1,3 • 1020; 11 - 2,2 • 1020.In FIG. Figure 1 shows the dependences of the specific resistance of heteroepitaxial layers of single-crystal silicon doped with boron with different hole concentrations. Hole concentration, cm -3 : 1 - 2.0 • 10 18 ; 2 - 2.3 • 10 18 ; 3 - 4.5 • 10 18 ; 4 - 9.0 • 10 18 ; 5 - 1.4 • 10 19 ; 6 - 2.3 • 10 19 ; 7 - 4.3 • 10 19 ; 8 - 5.4 • 10 19 ; 9 - 8 • 10 19 ; 10 - 1.3 • 10 20 ; 11 - 2.2 • 10 20 .
На фиг. 2 показано отклонение градуировочной характеристики полупроводникового термопреобразователя от линейного закона в различных интервалах температур. In FIG. Figure 2 shows the deviation of the calibration characteristic of the semiconductor thermal converter from the linear law in various temperature ranges.
На фиг. 3 показан пример конструкции предлагаемого полупроводникового термопреобразователя сопротивления в разрезе. In FIG. 3 shows an example of the construction of the proposed semiconductor thermal resistance converter in section.
На фиг. 4 изображен вид А на фиг. 3. In FIG. 4 is a view A of FIG. 3.
Принцип действия полупроводникового термопреобразователя сопротивления основан на использовании зависимости удельного сопротивления кремния от температуры. На фиг. 1 показаны полученные экспериментально в интервале от -200 до +500oC зависимости удельного сопротивления гетероэпитаксиальных слоев кремния p-типа проводимости с различной концентрацией дырок. При этом удельное сопротивление кремния отложено по оси ординат в логарифмическом масштабе. Логарифмическое представление позволяет определить интервалы температуры, в которых температурный коэффициент удельного сопротивления кремния (и, соответственно, температурный коэффициент сопротивления кремниевого резистора сохраняет постоянное значение. Действительно, если в некотором интервале температур выполняется условие
то в этом интервале температур зависимость величины от температуры описывается выражением
ρ(t) = ρ(to)exp[αρ(t-to)], (2)
а lnρ пропорционален температуре.The principle of operation of a semiconductor thermal resistance converter is based on using the temperature dependence of the specific resistance of silicon. In FIG. 1 shows experimentally obtained in the range from -200 to +500 o C the dependence of the specific resistance of heteroepitaxial layers of silicon p-type conductivity with different concentration of holes. In this case, the resistivity of silicon is plotted along the ordinate axis on a logarithmic scale. The logarithmic representation allows you to determine the temperature intervals in which the temperature coefficient of resistivity of silicon (and, accordingly, the temperature coefficient of resistance of a silicon resistor keeps constant value. Indeed, if in a certain temperature range the condition
then in this temperature range the dependence of the quantity on temperature is described by the expression
ρ (t) = ρ (t o ) exp [α ρ (tt o )], (2)
and lnρ is proportional to temperature.
На фиг. 1 участки зависимостей ρ(t), где они с высокой степенью точности аппроксимируются прямыми линиями, выделены пунктиром. Видно, что температурная зависимость удельного сопротивления слоев кремния с концентрацией дырок от 5 • 1019 до 8 • 1019 см-3 описываются выражением (2) в интервале температур от - 100 до +500oC. Для слоев кремния с концентрацией носителей тока меньше 5 • 1019 см-3 и большие 8 • 1019 см-3 зависимость ρ(t) имеет вид экспоненциальной функции в более узких интервалах изменения температуры.In FIG. 1, the sections of the dependences ρ (t), where they are approximated by straight lines with a high degree of accuracy, are indicated by a dotted line. It is seen that the temperature dependence of the resistivity of silicon layers with a hole concentration of 5 • 10 19 to 8 • 10 19 cm -3 is described by expression (2) in the temperature range from -100 to +500 o C. For silicon layers with a carrier concentration of less 5 • 10 19 cm -3 and large 8 • 10 19 cm -3, the ρ (t) dependence has the form of an exponential function in narrower temperature ranges.
Таким образом, температурная зависимость сопротивления терморезистора, изготовленного из гетероэпитаксиальных слоев кремния с концентрацией носителей тока (5...8) • 1019 см-3 в интервале от -100 до +500oC, с высокой точностью описывается выражением
R(t) = R(to)exp[α(t-to)], (3)
где - температурный коэффициент сопротивления терморезистора;
t0 - фиксированная температура из интервала (-100...+500)oC;
R(t0) - сопротивление терморезистора при температуре t0.Thus, the temperature dependence of the resistance of a thermistor made of heteroepitaxial silicon layers with a concentration of current carriers (5 ... 8) • 10 19 cm -3 in the range from -100 to +500 o C is described with high accuracy by the expression
R (t) = R (t o ) exp [α (tt o )], (3)
Where - temperature coefficient of resistance of the thermistor;
t 0 - fixed temperature from the interval (-100 ... + 500) o C;
R (t 0 ) is the resistance of the thermistor at a temperature of t 0 .
При этом значения температурного коэффициента сопротивления находятся в пределах (0,0012...0,0014)oC-1.The temperature coefficient of resistance is in the range (0.0012 ... 0.0014) o C -1 .
Зависимость сопротивления термопреобразователя, электрическая схема которого включает в себя такой терморезистор и подключенный параллельно ему термонезависимый резистор сопротивления Rш, определяется выражением
Если при температуре t0 значения сопротивлений терморезистора и термонезависимого резистора одинаковы, т.е. Rш = R(t0), то температурная зависимость сопротивления термопреобразователя описывается выражением
Анализ функции показывает, что в окрестности точки t0 она наиболее близка к линейной зависимости. Отклонение этой функции от прямой линии, выраженное в процентах от диапазона изменения сопротивления, для трех интервалов температур показано на фиг. 2. Видно, что в диапазоне изменения температур 200, 400 и 600oC погрешность нелинейности не превысит соответственно 0,06, 0,22 и 0,50% и симметрично относительно точки t0.The dependence of the resistance of the thermal converter, the electric circuit of which includes such a thermistor and a thermally independent resistance resistor R w connected in parallel to it, is determined by the expression
If at temperature t 0 the resistance values of the thermistor and the thermally independent resistor are the same, i.e. R W = R (t 0 ), then the temperature dependence of the resistance of the thermal converter is described by the expression
Function analysis shows that in the vicinity of the point t 0 it is closest to the linear dependence. The deviation of this function from a straight line, expressed as a percentage of the range of resistance, for three temperature ranges is shown in FIG. 2. It is seen that in the temperature range of 200, 400 and 600 o C, the non-linearity error will not exceed 0.06, 0.22 and 0.50%, respectively, and symmetrically with respect to the point t 0 .
Таким образом, если значение сопротивления термонезависимого резистора равно сопротивлению терморезистора в середине диапазона измерений, то нелинейность градуировочной характеристики термопреобразователя является минимальной. Thus, if the resistance value of a thermally independent resistor is equal to the resistance of the thermistor in the middle of the measurement range, then the nonlinearity of the calibration characteristic of the thermal converter is minimal.
Расчет сопротивления термонезависимого резистора осуществляется с помощью выражения
где температурный коэффициент сопротивления рассчитывается через значения сопротивления терморезистора, соответствующие нижней tmin и верхней tmax границам диапазона измерения по формуле
Подставляя (7) в выражение (6), окончательно получаем
где R(tmax) и R(tmin) - значения сопротивления кремниевого терморезистора, соответствующие верхней и нижней границам диапазона измерения.The calculation of the resistance of a thermally independent resistor is carried out using the expression
where the temperature coefficient of resistance is calculated through the resistance values of the thermistor corresponding to the lower t min and upper t max the boundaries of the measuring range according to the formula
Substituting (7) into expression (6), we finally obtain
where R (t max ) and R (t min ) are the resistance values of the silicon thermistor corresponding to the upper and lower boundaries of the measurement range.
На фиг. 3 показан пример конструкции полупроводникового термопреобразователя сопротивления в разрезе. Термопреобразователь содержит монокристаллическую сапфировую подложку 1, на свободной поверхности которой сформирован резистор 2 из монокристаллического слоя кремния с концентрацией носителей тока (5...8) • 1019 см-3, осажденного методом гетероэпитаксии на сапфировую подложку. Монокристаллическая сапфировая подложка с терморезистором на одной поверхности соединена другой своей поверхностью с основанием 3 из титанового сплава с помощью высокотемпературного серебросодержащего припоя 4. Питание терморезистора электрическим током осуществляется по проводам 5, закрепленным в отверстии титанового основания при помощи высокотемпературного изолирующего материала 6, например клея КТ 2. Контактные площадки терморезистора 2 соединяются с проводами питания 5 при помощи токопроводов 7 (например, из алюминиевой проволоки Кр А 999), приваренных контактной сваркой. Сборочный узел на титановом основании 3 размещается в цилиндрической гильзе 8 (например, из алюминия) и герметизируется по торцу высокотемпературным клеем 9.In FIG. 3 shows an example of a sectional design of a semiconductor thermal resistance transducer. The thermal converter contains a single-
На фиг. 4 показан вид А (фиг. 3) полупроводникового термопреобразователя сопротивления с термонезависимым резистором 10, выполненным, например, из пленки нихрома и расположенным на общей с терморезистором 2 поверхности сапфировой подложки 1. Причем терморезистор 2 и термонезависимый резистор 10 параллельно подключены к проводам 5 через токопроводы 7. In FIG. 4 shows a view A (Fig. 3) of a semiconductor resistance thermoconverter with a thermally
Полупроводниковый термопреобразователь сопротивления работает следующим образом. A semiconductor thermal resistance converter operates as follows.
При измерении температуры среды, окружающей защитную гильзу 8, терморезистор 2 изменяет свое начальное сопротивление по экспоненциальной зависимости. Благодаря параллельно включенному термонезависимому сопротивлению 10 с расчетным номинальным значением сопротивления, рабочая характеристика термопреобразователя (зависимость его результирующего сопротивления от температуры окружающей среды) линеаризуется с высокой точностью в широком интервале температур. When measuring the temperature of the medium surrounding the
Таким образом, как видно из описания и принципа действия полупроводникового термопреобразователя сопротивления, получено новое техническое решение, при котором обеспечивается высокая точность измерения температуры (0,06... 0,5%), высокая термочувствительность и долговременная стабильность характеристик, обусловленная монокристаллической структурой терморезистора и сапфировой подложки. Кроме того, благодаря поверхностному контакту титанового основания с алюминиевой защитной гильзой существенно снижается тепловая инерция термопреобразователя и повышается его быстродействие. Thus, as can be seen from the description and principle of operation of the semiconductor resistance thermoconverter, a new technical solution is obtained, which ensures high accuracy of temperature measurement (0.06 ... 0.5%), high thermal sensitivity and long-term stability of characteristics due to the single-crystal structure of the thermistor and sapphire substrate. In addition, due to the surface contact of the titanium base with the aluminum protective sleeve, the thermal inertia of the thermal converter is significantly reduced and its speed is increased.
Полупроводниковый термопреобразователь сопротивления, выполненный согласно изобретению, целесообразно использовать в интервале рабочих температур от -100 до +500oC в качестве чувствительного элемента для датчиков температуры со стандартными выходными сигналами постоянного тока (взамен чувствительных элементов из платиновой проволоки).The semiconductor resistance thermoconverter, made according to the invention, it is advisable to use in the range of operating temperatures from -100 to +500 o C as a sensitive element for temperature sensors with standard DC output signals (instead of sensitive elements made of platinum wire).
Источники информации
1. А.с. СССР N 602796; кл. G 01 K 7/16;
2. Г.Виглеб. Датчики. М.: "Мир" 1989, 196 с.Sources of information
1. A.S. USSR N 602796; class G 01
2. G. Wigleb. Sensors M .: "World" 1989, 196 p.
Claims (3)
где R(tmin) и R(tmax) значения сопротивления терморезистора, соответствующие нижней и верхней границам диапазона измерения.1. A semiconductor resistance thermoconverter containing a silicon thermistor and a thermally independent resistor connected in parallel with it, characterized in that the thermistor is made of a single-crystal silicon layer with a concentration of current carriers (5-8) • 10 19 cm -3 deposited by heteroepitaxy on a single-crystal sapphire substrate, and the value of the resistance of the thermally independent resistor is chosen equal
where R (t min ) and R (t max ) are the resistance values of the thermistor corresponding to the lower and upper boundaries of the measurement range.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98115234/28A RU2145135C1 (en) | 1998-08-06 | 1998-08-06 | Thermistor-type semiconductor transducer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98115234/28A RU2145135C1 (en) | 1998-08-06 | 1998-08-06 | Thermistor-type semiconductor transducer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2145135C1 true RU2145135C1 (en) | 2000-01-27 |
Family
ID=20209460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98115234/28A RU2145135C1 (en) | 1998-08-06 | 1998-08-06 | Thermistor-type semiconductor transducer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2145135C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6953921B2 (en) | 2000-11-21 | 2005-10-11 | Lg Electronics Inc. | Bolometric humidity sensor and cooker using the same and method for controlling the cooker |
RU177643U1 (en) * | 2017-05-24 | 2018-03-05 | Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Предприятие "Элемер" (Ооо Нпп "Элемер") | Resistance thermoconverter |
RU186037U1 (en) * | 2018-10-05 | 2018-12-26 | Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Предприятие "Элемер" (Ооо Нпп "Элемер") | Resistance thermoconverter |
-
1998
- 1998-08-06 RU RU98115234/28A patent/RU2145135C1/en active IP Right Revival
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Г.Виглеб. Датчики. - М.: Мир, 1989, с.196. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6953921B2 (en) | 2000-11-21 | 2005-10-11 | Lg Electronics Inc. | Bolometric humidity sensor and cooker using the same and method for controlling the cooker |
RU177643U1 (en) * | 2017-05-24 | 2018-03-05 | Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Предприятие "Элемер" (Ооо Нпп "Элемер") | Resistance thermoconverter |
RU186037U1 (en) * | 2018-10-05 | 2018-12-26 | Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Предприятие "Элемер" (Ооо Нпп "Элемер") | Resistance thermoconverter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2284595C2 (en) | STABLE TUNGSTEN-ON-AlN HIGH-TEMPERATURE SENSOR/HEATER SYSTEM AND METHOD THEREOF | |
US6883370B2 (en) | Mass flow meter with chip-type sensors | |
JP3175887B2 (en) | measuring device | |
KR101489104B1 (en) | Electric element | |
US4246786A (en) | Fast response temperature sensor and method of making | |
US5044764A (en) | Method and apparatus for fluid state determination | |
JPS5937773B2 (en) | temperature detection device | |
US4841273A (en) | High temperature sensing apparatus | |
RU2145135C1 (en) | Thermistor-type semiconductor transducer | |
US4246787A (en) | Fast response temperature sensor and method of making | |
JP3210530B2 (en) | Thermistor flow rate sensor | |
JP5765609B2 (en) | Electrical device, integrated device, electronic circuit and temperature calibration device | |
Fraden et al. | Temperature sensors | |
Berlicki et al. | Thermal thin-film sensors for rms value measurements | |
JP5761589B2 (en) | Electrical device, integrated device, electronic circuit and temperature calibration device | |
JP3456647B2 (en) | Liquid flow sensor | |
JP2619735B2 (en) | Heat flow sensor | |
KR20240174589A (en) | Resistance Temperature Detector using silicon carbide | |
SU887945A1 (en) | Temperature-sensitive resistor | |
JPH0769221B2 (en) | Temperature sensing material, temperature sensor and temperature measuring method | |
JPH03176623A (en) | Temperature controller for semiconductor element and temperature sensor used for the same | |
RU2125717C1 (en) | Thin-film resistance thermometer | |
SU1719924A1 (en) | Thermoelectric thermometer | |
JPH0572528B2 (en) | ||
RU2213330C2 (en) | Method of thermal measurement of levels of interface of media |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130807 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160327 |