Temperaturmessung mit Diode

16/02/2009 - 19:44 von Stefan Nowy | Report spam
Hallo!

Meine Frage geht sowohl in Richtung Physik als auch Elektronik, deswegen
ein X-Post in die beiden Gruppen, auch im Hinblick auf den Thread
"PT1000 Sensoren kalibrieren?", da in beiden Gruppen doch viel Expertise
da ist :-)

Man kann ja Dioden zur Temperaturmessung verwenden. Wenn man eine ideale
Diode hàtte, dann wàre es ja recht einfach nach Shockley I I_0*[exp(-eU/kT)-1] für alle Temperaturen möglich.

Im Prinzip könnte ich doch also jetzt jede beliebige Diode als
Temperatursensor verwenden. Aber welche Voraussetzungen physikalischer
und mechanischer Art muss die Diode nun noch haben um ein guter
Temperatursensor zu sein (spezielle Dotierung, Aufbau, Gehàuse, etc.)?

Obiges interessiert mich rein prinzipiell. Um was es mir konkret geht:
einen Ersatz für eine Si-Diode zu finden, welche bis zu tiefen
Temperaturen (flüssiges Helium, also rund 4K = ca -269°C (und speziell
für Joerg: ca -452°F ;-) ) messen kann. Mir liegt derzeit ein Angebot
für so eine (kalibrierte) Diode vor, mehrere hundert Euro... Ist das
"nur" die Kalibrierung, die die Diode so teuer macht, oder eben der
"spezielle" Aufbau?

(sonstige Anforderungen: Temperatur muss nicht sonderlich genau sein +-
2K würde mich überhaupt nicht stören. Eher eine Magnetfeldabhàngigkeit,
diese sollte möglichst gering sein)

Bin gespannt auf Eure Antworten...

Viele Grüße
Stefan
 

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#1 Harald Wilhelms
16/02/2009 - 20:43 | Warnen spam
On 16 Feb., 19:44, Stefan Nowy wrote:
Hallo!

Meine Frage geht sowohl in Richtung Physik als auch Elektronik, deswegen
ein X-Post in die beiden Gruppen, auch im Hinblick auf den Thread
"PT1000 Sensoren kalibrieren?", da in beiden Gruppen doch viel Expertise
da ist :-)

Man kann ja Dioden zur Temperaturmessung verwenden. Wenn man eine ideale
Diode hàtte, dann wàre es ja recht einfach nach Shockley I > I_0*[exp(-eU/kT)-1] für alle Temperaturen möglich.

Im Prinzip könnte ich doch also jetzt jede beliebige Diode als
Temperatursensor verwenden. Aber welche Voraussetzungen physikalischer
und mechanischer Art muss die Diode nun noch haben um ein guter
Temperatursensor zu sein (spezielle Dotierung, Aufbau, Gehàuse, etc.)?

Obiges interessiert mich rein prinzipiell. Um was es mir konkret geht:
einen Ersatz für eine Si-Diode zu finden, welche bis zu tiefen
Temperaturen (flüssiges Helium, also rund 4K = ca -269°C (und speziell
für Joerg: ca -452°F ;-) ) messen kann. Mir liegt derzeit ein Angebot
für so eine (kalibrierte) Diode vor, mehrere hundert Euro... Ist das
"nur" die Kalibrierung, die die Diode so teuer macht, oder eben der
"spezielle" Aufbau?



Nun, bei solchen extremen Temperaturen
brauchst Du schon ein spezielles Gehàuse.
Und die übliche Tk-Formel für Dioden wird
wohl bei solch niedrigen Temperaturen auch
nicht gelten. Ausserdem, wie willst Du denn
den Fühler bei diesen Temperaturen kali-
brieren? Etwas Eiswasser wird Dir da
wohl kaum weiterhelfen.
Gruss
Harald

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