Realization of signal converters of the thermal sensors and high-lnear analog devices of biomedical designation

Abstract

В статті розглянуто шляхи вирішення проблеми нестабільності ітераційних процесів при аналізі ВАХ вимірювальних перетворювачів з від’ємним диференційним опором, обумовленим самонагрівом цих перетворювачів. Розроблено експрес-метод визначення меж, в яких забезпечується коректний електротепловий DC аналіз. Запропоновано спосіб синтезу електротеплових моделей терморезистивних, діодних та транзисторних структур первинних перетворювачів теплових сенсорів потоку. На відміну від відомих пакетів схемного моделювання (PSpice чи MicroCAP) запропонований спосіб дозволяє за один цикл DC аналізу отримати ВАХ з врахуванням самонагріву вищевказаних перетворювачів. Розроблений диференційний термометр є універсальним пристроєм вимірювання різниці температур, зокрема для реалізації теплових сенсорів потоку, засобів біохімічного аналізу, теплопровідності тощо, і характеризується роздільною здатністю вимірювання різниці температур – не гірше 0,001°C.

Considered problems of instability of iterative processes in the analysis of I/V measuring converters with negative differential resistance caused by self-heating of these converters. An express method of determining the limits in which correct electrothermal DC analysis is provided has been developed. A method of synthesis of electrothermal models of thermoresistive, diode and transistor structures of primary converters of thermal flow sensors is proposed. In contrast to well-known circuit modeling packages (PSpice or MicroCAP), the proposed method allows you to obtain I-V characteristics in one cycle of DC analysis, taking into account the self-heating of the above-mentioned converters. The developed differential thermometer is a universal device for measuring the temperature difference, in particular for the implementation of thermal flow sensors, means of biochemical analysis, thermal conductivity, etc., and is characterized by a temperature difference measurement resolution of no worse than 0.001°C.