A direct reading thermometer based on a silicon diode

Abstract

Commercially available silicon diodes are suitable as temperature sensors over a wide range of temperature. Despite their robustness, abundance and very low cost, they are seldom used in high school or junior undergraduate laboratories as temperature sensors. Here we describe a simple circuit based on an inexpensive quad operational amplifier that permits a direct reading temperature instrument to be constructed using silicon diodes, thereby encouraging their use in introductory thermal experiments.

An experiment to profile the voltage, current and temperature behaviour of a P–N diode

“…Secondly, the knowledge of their suitability is generally not widespread [9]. However, there have been a number of application circuits of varying complexity and accuracy [10]. In this section, we describe a typical design procedure for a thermometer based on the 1N4148 diode.…”

Um termômetro eletrônico de leitura direta com termistor

“…Entretanto, propostas de construção e operação de termômetros de precisão utilizando sensores elétricos com aplicação no ensino não são facilmente encontradas na literatura. Kirkup e Tonthat [4] utilizaram um diodo como elemento sensor na construção de um termômetro de leitura direta para uma faixa de temperatura de trabalho entre 0 • C a 100 • C. Entretanto, o circuito eletrônico por eles sugerido é mais complexo comparado ao circuito apresentado aqui, além de ser necessária uma fonte de alimentação simétrica para a operação do equipamento, e ainda, a exatidão obtida é de aproximadamente 2 • C, o que pode comprometer algumas aplicações. Podese dizer que a presente proposta consiste em uma inovação para o ensino de física, uma vez que tradicionalmente termômetros que utilizam termistores não fazem parte das aulas experimentais em nível de graduação ou em nível médio, embora termistores como elementos sensores de temperatura sejam comumente encontrados em equipamentos de uso doméstico, industrial e de pesquisa, e apresentem vantagens comparativamente aos termômetros de líquido-em-vidro e termômetros de termopares que serão discutidas aqui.…”

Um termômetro eletrônico de leitura direta com termistor

“…Entretanto, propostas de construção e operação de termômetros de precisão utilizando sensores elétricos com aplicação no ensino não são facilmente encontradas na literatura. Kirkup e Tonthat [4] utilizaram um diodo como elemento sensor na construção de um termômetro de leitura direta para uma faixa de temperatura de trabalho entre 0 • C a 100 • C. Entretanto, o circuito eletrônico por eles sugeridoé mais complexo comparado ao circuito apresentado aqui, além de ser necessária uma fonte de alimentação simétrica para a operação do equipamento, e ainda, a exatidão obtidaé de aproximadamente 2 • C, o que pode comprometer algumas aplicações. Podese dizer que a presente proposta consiste em uma inovação para o ensino de física, uma vez que tradicionalmente termômetros que utilizam termistores não fazem parte das aulas experimentais em nível de graduação ou em nível médio, embora termistores como elementos sensores de temperatura sejam comumente encontrados em equipamentos de uso doméstico, industrial e de pesquisa, e apresentem vantagens comparativamente aos termômetros de líquido-em-vidro e termômetros de termopares que serão discutidas aqui.…”