Sensorik
Temperatursensoren: hochgenau dank Wafer-basierter Kalibrierung

Quelle: Angst+Pfister 4 min Lesedauer

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Das Kalibrationsverfahren auf Waferbasis ermöglicht eine hohe absolute Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Temperatursensoren, da es in einem automatisierten Prozess durchgeführt wird und die einzelnen Sensoren auf dem Wafer unter ähnlichen Bedingungen hergestellt werden.

Die Abbildung zeigt den 1.3mm x 1.7mm kleinen Chip des digitalen Niedrigleistungs-Temperatursensors SMT172.(Bild:  Angst+Pfister)
Die Abbildung zeigt den 1.3mm x 1.7mm kleinen Chip des digitalen Niedrigleistungs-Temperatursensors SMT172.
(Bild: Angst+Pfister)

Die Funktionsweise von Temperatursensoren basiert auf physikalischen Effekten, die sich mit der Temperatur ändern. Zum Beispiel nutzen Widerstandsthermometer die Tatsache, dass der Widerstand von Materialien mit der Temperatur variiert. Thermoelemente nutzen den Seebeck-Effekt, der eine Spannung erzeugt, wenn zwei unterschiedliche Metalle an einem Ende zusammentreffen und an verschiedenen Temperaturen gehalten werden. Halbleiter-Temperatursensoren nutzen die temperaturabhängige Änderung von Halbleiterparametern. Beim digitalen Niedrigleistungs-Temperatursensor SMT172 sind dies beispielweise zwei als Stromquellen konfigurierte BJT-Transistoren, welche einen Kondensator laden und entladen und durch einen Schmitt-Trigger eine PWM erzeugen.