Кремниевые терморезисторы Philips Semiconductors зарекомендовали себя как надежные и недорогие приборы, имеющие относительно невысокую погрешность преобразования. Термодатчики Philips Semiconductors отличают близкая к линейной характеристика преобразования и значительная долговременная стабильность параметров. Диапазон измеряемых температур -55 … +300 С.
Производственная линейка терморезисторов Philips Semiconductors включает несколько семейств, члены которых различаются по конструктивным признакам и электрическим характеристикам.
Наимен. |
типовой дрейф, C |
максимальный дрейф, C |
KTY81-1 |
0,2 |
0,5 |
KTY82-1 |
||
KTY81-2 |
0,8 |
|
KTY82-2 |
||
KTY83 |
0,15 |
0,4 |
Терморезисторы производятся по уникальной технологии “разветвляющихся сопротивлений” и выпускаются в стандартных корпусах (SOT-23, SOT-70 и DO-34).
Чувствительный элемент представляет собой кристалл кремния n-типа размерами 500х500х240 мкм. На поверхности пластины имеется слой SiO2, в котором вскрыто отверстие диаметром 20 мкм, через него формируется n+ область посредством ввода легирующей примеси. Сверху сформирована круглая металлическая контактная площадка, нижняя поверхность структуры металлизирована.
Такая конструкция позволяет получить конусообразное распределение тока внутри кристалла (технология «разветвляющихся сопротивлений»). Главное преимущество заключается в значительном снижении зависимости величины сопротивления сенсора от погрешностей при производстве. Сопротивление определяется площадью металлизированного отверстия, что позволяет избавиться от зависимости геометрии кремниевой подложки. Диффундированная n+ область позволяет минимизировать влияние барьерных эффектов контакта металл-полупроводник.
Благодаря этой технологии изготовления приборы обладают, по сравнению с сенсорами на базе NTC или PTC технологий, следующими преимуществами:
Долговременная стабильность параметров. В таблице приведен дрейф сопротивления в пересчете на °С для различных серий температурных датчиков Philips Semiconductors. Эти данные справедливы для 10000 часов (>1 года) непрерывной работы при максимально допустимых рабочем токе и окружающей температуре. Справедливость данных, приведенных в таблице, гарантирована инженерами Philips и при 450000 часах (>50лет) непрерывного функционирования, при условии соблюдения нормального режима работы.
Термодатчики Philips Semiconductors имеют близкую к линейной характеристику преобразования “температура -> сопротивление” (см. рис.1). Это подразумевает, что температурный коэффициент близок к константе во всем диапазоне измерения. Датчики с такой характеристикой идеально подходят для температурной компенсации самых разнообразных полупроводниковых приборов, датчиков, АЦП и других узлов аналоговой измерительной аппаратуры.
Несмотря на то, что характеристика преобразования близка к линейной, она, все же, не позволяет применять эти датчики для точного измерения температуры. Для этих целей ее необходимо подвергнуть дополнительной линеаризации. Существует множество схемотехнических решений, а также различные методы программной корректировки. Некоторые из самых простых и эффективных схемотехнических решений представлены на рисунках ниже.
Линеаризация характеристики с помощью фиксированного резистора RL, включенного параллельно, питание от источника тока. | Линеаризация с помощью фиксированного резистора RL, включенного последовательно, питание от источника напряжения. |
В технической документации по применению термодатчиков производства Philips Semiconductors можно ознакомиться с различными методами линеаризации характеристики и найти подробную методику расчета значения сопротивления резистора RL.
Технические характеристики KTY81/110
Параметр |
Значение |
вид |
Корпус |
PBCYT2 |
|
Тип монтажа |
PCB, Through Hole |
|
Корпус (размер) |
TO-226-2, TO-92-2 (TO-226AC) |
|
Рабочая температура |
-55°C ~ 150°C |
|
Resistance in Ohms @ 25°C |
1K |
|
Серия |
KTY81 |
|
Lead Free Status / RoHS Status |
Lead free / RoHS Compliant |
|
R min при Т=25ºС, Ом |
990 |
|
R max при Т=25ºС, Ом |
1010 | |
точность при Т=25ºС, ±ºС |
1,27 | |
I max, при Т=25/150ºС, мА |
10/2 | |
Время отклика, с |
5 в воде, 30 в воздухе |