A frequência indica a temperatura absoluta

Jun 09, 2023

Não é nenhum segredo que as junções semicondutoras mudam seu comportamento com a temperatura, e você pode usar esse fato para fazer um sensor de temperatura. O problema é que você precisa calibrar cada dispositivo para qualquer transistor específico que deseja usar como sensor, mesmo que eles tenham o mesmo número de peça. Em 2011-1991, o famoso [Jim Williams] observou que, embora a tensão não fosse conhecida, a diferença entre duas leituras em diferentes níveis de corrente acompanharia a temperatura de uma forma conhecida. Ele explorou isso em uma nota de aplicação e, recentemente, [Stephen Woodward] usou o mesmo princípio em um oscilador que pode ler a temperatura.

O circuito usa um integrador e um comparador. Um FET alterna entre dois valores de corrente de coletor. Um comparador aciona o FET e também serve como saída. Em vez de tentar decifrar o circuito apenas a partir do esquema, você pode simulá-lo facilmente com LT Spice ou Falstad. O simulador Falstad não tem como alterar a temperatura, mas você pode vê-lo funcionando. O modelo não é bom o suficiente para realmente ler a temperatura, mas você pode ver como funciona a oscilação

Você pode pensar nisso como um conversor de temperatura para frequência. Seria fácil ler com, digamos, um microcontrolador e converter o período em temperatura. Cada 10 microssegundos equivale a um grau Kelvin. Nada mal para algo que você não precisa calibrar.

Os termistores são outra forma de medir a temperatura. Às vezes, você nem precisa de um sensor.