El diodo como sensor de temperatura por David Torres

Una de las prestaciones que le podemos dar a un diodo cualquiera es hacerlo funcionar como sensor de temperatura. Para esto lo que tenemos q hacer es conocer la corriente de saturación inversa que circula por el diodo conociendo así  esto, y teniendo otros parámetro, podemos encontrar el voltaje de juntura que tiene este a determinada temperatura y mediante el uso de amplificadores operacionales podemos armar un acondicionador el cual nos permitirá conocer el voltaje que este nos proporciona a una determinada temperatura. 

Para un diodo 1n4007 tenemos que la corriente de saturación a  25°C es: $${ I }_{ o }=50\quad nA$$

La corriente en función de la temperatura en grados kelvin tenemos que es: $${ I }_{ f(t) }={ 2 }^{ \frac { \Delta T*K }{ 10 }  }$$

Para 30°C, 40°C, 50°C   en kelvin tenemos  303 K, 313 K, 323 K :

$$30°C:\quad { I }_{ f(t) }=50\quad nA*{ 2 }^{ \frac { 303-298 }{ 10 }  }=70.71\quad nA$$

$$40°C:\quad { I }_{ f(t) }=50\quad nA*{ 2 }^{ \frac { 313-298 }{ 10 }  }=141.4\quad nA$$

$$50°C:\quad { I }_{ f(t) }=50\quad nA*{ 2 }^{ \frac { 313-298 }{ 10 }  }=282.8\quad nA$$

Ahora encontramos el voltaje que da el diodo para cada una de estas temperaturas. El voltaje del diodo viene dado por la siguiente formula: 
 $${ V }_{ D }={ V }_{ T }*\ln { \left( \frac { I }{ { I }_{ f(t) } } +1 \right)  } \quad \quad donde\quad { V }_{ T }\quad =n\frac { K*T }{ q } $$
Donde V_T es el voltaje térmico
n: factor de idealidad es 2 para los diodos de silicio
q: carga del electrón 1.6x10^-19 [C]
K: constante de boltzman 1.3806x10^-23 [J/°K]
I: corriente que circula por el diodo atreves de la resistencia

Para 30°C, 40°C, 50°C   en grados kelvin tenemos  303 K, 313 K, 323 K:

 $$30°C:\quad { V }_{ D }=2*\frac { (1.3806*{ 10 }^{ -23 })(303\quad K) }{ 1.6*{ 10 }^{ -19 } } *\ln { \left( \frac { \frac { 12V }{ 10K\Omega  }  }{ 70.71\quad nA } +1 \right)  } =$$

$$=52.29\left[ mV \right] *9.739\left[ A \right] =0.5\quad V$$

$$40°C:\quad { V }_{ D }=2*\frac { (1.3806*{ 10 }^{ -23 })(313\quad K) }{ 1.6*{ 10 }^{ -19 } } *\ln { \left( \frac { \frac { 12V }{ 10K\Omega  }  }{ 141.4\quad nA } +1 \right)  } =$$

$$=54.01\left[ mV \right] *9.046\left[ A \right] =0.488\quad V$$

 $$40°C:\quad { V }_{ D }=2*\frac { (1.3806*{ 10 }^{ -23 })(323\quad K) }{ 1.6*{ 10 }^{ -19 } } *\ln { \left( \frac { \frac { 12V }{ 10K\Omega  }  }{ 282.8\quad nA } +1 \right)  } =$$ $$=55.7\left[ mV \right] *8.35\left[ A \right] =0.465\quad V$$

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Bibliografía:

•        https://es.scribd.com/doc/77497924/Sensor-de-temperatura-con-diodo
•        http://www.profesormolina.com.ar/tutoriales/diodo.htm
•        http://www.fceia.unr.edu.ar/eca1/files/teorias/Diodos%20-%202012.pdf