Hoe werkt een transistor als sensor?

Transistors kunnen functioneren als sensoren door gebruik te maken van hun gevoeligheid voor externe stimuli zoals licht, temperatuur of druk. In dergelijke toepassingen worden transistors doorgaans geconfigureerd als onderdeel van een circuit waarbij veranderingen in de gedetecteerde parameter variaties in de elektrische kenmerken van de transistor veroorzaken, zoals de geleidbaarheid of spanningsval. In een lichtgevoelige transistorschakeling (fototransistor) verandert invallend licht bijvoorbeeld de geleidbaarheid van de transistor, waardoor deze als lichtsensor kan fungeren. Op dezelfde manier beïnvloeden temperatuurvariaties in een temperatuurgevoelige transistorschakeling de basis-emitterspanning of collectorstroom van de transistor, waardoor deze als temperatuursensor kan functioneren.

De uitvoer van een transistor in een sensorcircuit weerspiegelt doorgaans de veranderingen in de gedetecteerde parameter. In een lichtgevoelige transistorschakeling zorgt een toename van de lichtintensiteit er bijvoorbeeld voor dat de transistor meer stroom geleidt of een lagere spanningsval over zijn aansluitingen vertoont. Omgekeerd resulteert een afname van de lichtintensiteit in een verminderde stroomsterkte of een hogere spanningsval. Daarom kan de output van de transistor in dergelijke sensoren worden geïnterpreteerd als een maatstaf voor de intensiteit of het niveau van de waargenomen parameter, waardoor een elektrisch signaal wordt geleverd dat overeenkomt met de omgevingsconditie die wordt bewaakt.

Transistors kunnen fungeren als versterkers, schakelaars of sensoren, afhankelijk van hun configuratie en de toepassingsvereisten. In sensortoepassingen maken transistors gebruik van hun vermogen om elektrische signalen te moduleren als reactie op externe stimuli. Deze modulatie treedt op als gevolg van variaties in de basis-emitterspanning of collectorstroom van de transistor, die worden beïnvloed door veranderingen in de gedetecteerde parameter. Door gebruik te maken van deze kenmerken kunnen transistors fysieke grootheden zoals licht, temperatuur of druk effectief omzetten in elektrische signalen die verder kunnen worden verwerkt of gebruikt in elektronische circuits.

Ja, onder bepaalde omstandigheden kan een transistor als temperatuursensor worden gebruikt. Temperatuurgevoelige transistors, zoals bipolaire junctie-transistoren (BJT’s) van silicium of germanium, vertonen veranderingen in hun elektrische eigenschappen bij temperatuurschommelingen. In het bijzonder kan de spanningsval tussen de basis en de emitter of de collectorstroom van een transistor voorspelbaar variëren met temperatuurveranderingen. Door het circuit op de juiste manier te kalibreren en stabiele bedrijfsomstandigheden te garanderen, kunnen transistors worden gebruikt om de temperatuur binnen een specifiek bereik te meten. Dergelijke op transistors gebaseerde temperatuursensoren vinden toepassingen in elektronische apparaten, temperatuurbewakingssystemen en industriële automatisering waar nauwkeurige temperatuurmetingen vereist zijn.