SENSORE DI TEMPERATURA A DIODO - 2

La caratteristica principale del progetto  sta nel fatto che il trasduttore utilizzato per la misurazione della temperatura e’ costituito da un banalissimo diodo al silicio. Per la realizzazione del circuito può essere utilizzato un comunissimo diodo di segnale come il diodo al silicio 1N4148 o nel caso si voglia più robustezza meccanica il diodo 1N4004/1N4007. Per la comprensione della parte seguente e’ necessario spendere qualche riga sulla caratteristica in temperatura del diodo al silicio.
La caratteristica in temperatura della tensione Vd di una giunzione PN al silicio polarizzata direttamente e’:

ovvero la derivata in temperatura della tensione Vd e’ costante e negativa. Questo vuol dire che se la temperatura del diodo aumenta di 1 °C la sua tensione diminuisce di 2.2 mV nelle condizione di polarizzazione sopra definite.
Questa diminuzione costante della tensione  Vd al crescere della temperatura suggerisce di sfruttare  il diodo come sonda termica.

Di seguito la descrizione del circuito del sensore di temperatura basato sul diodo. Questo circuito da in uscita una tensione proporzionale alla temperatura. Visto dall'esterno si presenta come un trasduttore che traduce la temperatura in una tensione ad essa proporzionale. La caratteristica di uscita e' lineare e la tensione di uscita e' definita dalla relazione :

VD = 10e-3 * T

valida nell'intervallo di temperatura  4 - 80 °C. Dalla formula si evince che la tensione di uscita varia di 10mV per ogni grado di temperatura

Schema elettrico della sonda di temperatura

In figura 2 è riportato lo schema elettrico del sensore attivo  a diodo. Il circuito è costituito principalmente dal LM358N di cui si utilizzano entrambe le sezioni A e B.

Figura 2: schema elettrico del sensore di temperatura a diodo