文档介绍：温度传感器的温度特性测量实验
【目的要求】
测量PN结温度传感器的温度特性；测试PN结的正向电流与正向电压的关系（指数变化规律）并计算出玻尔兹曼常数。
【实验仪器】
FD-ST-TM温度传感器温度特性实验模块（需配合FD-ST系列传感器测试技术实验仪）含加热系统、恒流源、直流电桥、Pt100铂电阻温度传感器、NTC1K热敏电阻温度传感器、PN结温度传感器、电流型集成温度传感器AD590、电压型集成温度传感器LM35、实验插接线等）。
【实验原理】
“温度”是一个重要的热学物理量，它不仅和我们的生活环境密切相关，在科研及生产过程中，温度的变化对实验及生产的结果至关重要，所以温度传感器应用广泛。温度传感器是利用一些金属、半导体等材料与温度相关的特性制成的。常用的温度传感器的类型、测温范围和特点见下表。
类型
传感器
测温范围/℃
特点
热电阻
铂电阻
-200——650
准确度高、测量范围大
铜电阻
-50——150
镍电阻
-60——180
半导体热敏电阻
-50——150
电阻率大、温度系数大、线性差、一致性差
热电偶
铂铑-铂 （S）
0——1300
用于高温测量、低温测量两大类、必须有恒温参考点（如冰点）
铂铑-铂铑（B）
0——1600
镍铬-镍硅（K）
0——1000
镍铬-康铜（E）
-200——750
铁-康铜 （J）
-40——600
其它
PN结温度传感器
-50——150
体积小、灵敏度高、线性好、一致性差
IC温度传感器
-50——150
线性度好、一致性好
PN结温度传感器
1． 测试PN结的Vbe与温度变化的关系，求出灵敏度、斜率及相关系数
PN结温度传感器是利用半导体PN结的结电压对温度依赖性，实现对温度检测的，实验证明在一定的电流通过情况下，PN结的正向电压与温度之间有良好的线性关系。通常将硅三极管b、c极短路，用b、e极之间的PN结作为温度传感器测量温度。硅三极管基极和发射极间正向导通电压Vbe一般约为600mV（
25℃），且与温度成反比。线性良好，温度系数约为-/℃,测温精度较高，测温范围可达-50——150℃。缺点是一致性差，互换性差。
通常PN结组成二极管的电流I和电压U满足（1）式
（1）
在常温条件下，且时，（7）式可近似为
（2）
（7）、（8）式中:
T 为热力学温度 ； Is 为反向饱和电流；
正向电流保持恒定条件下，PN结的正向电压U和温度t近似满足下列线性关系
U=Kt+Ugo （3）
（3）式中Ugo为半导体材料参数，K为PN结的结电压温度系数。实验测量如下图。图中用恒压源串接51K电阻使流过PN结的电流近似恒流源。
PN结的物理特性是物理学和电子学的重要基础之一。模块通过专用电路来测量研究PN结扩散电流与结