Modeling of thermometric characteristics of thermodiode sensors by using the dimensionless sensitivity
Dimensionless sensitivity and slope of its characteristic in the forms α = d(log V)/d(log T) and γ = d(log α)/d(log T) have been proposed as a base for modeling of thermometric characteristics V(T). The differential analysis of V(T) curves within the range from 4.2 up to 400 K by numerical different...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics |
|---|---|
| Дата: | 2020 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2020
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/215905 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Modeling of thermometric characteristics of thermodiode sensors by using the dimensionless sensitivity / P.S. Smertenko // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2020. — Т. 23, № 4. — С. 437-441. — Бібліогр.: 15 назв. — англ. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862729267002998784 |
|---|---|
| author | Smertenko, P.S. |
| author_facet | Smertenko, P.S. |
| citation_txt | Modeling of thermometric characteristics of thermodiode sensors by using the dimensionless sensitivity / P.S. Smertenko // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2020. — Т. 23, № 4. — С. 437-441. — Бібліогр.: 15 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics |
| description | Dimensionless sensitivity and slope of its characteristic in the forms α = d(log V)/d(log T) and γ = d(log α)/d(log T) have been proposed as a base for modeling of thermometric characteristics V(T). The differential analysis of V(T) curves within the range from 4.2 up to 400 K by numerical differentiation has allowed obtaining the analytical approximation in the form V(T) = ATᵅexp[-BTᵞ¹(1+CTᵞ²)], where A, B, and C are the constants depending on physical parameters of the thermodiode silicon sensor. This approach is useful both for the analysis of these characteristics as well as for modeling and determining an approximating function by finding out the regions where power-like or exponential dependences are adequate expressions to describe the thermometric characteristic sections. In contrast to the known methods, one should not know beforehand the function that describes the process or the characteristic. It permits elucidating fine peculiarities of thermometric characteristics and achieving high accuracy of modeling by using the analytical expressions. In view of the practical purposes, the thermometric characteristics are approximated within the three temperature ranges. The errors of approximation do not exceed ±0.02%, ±0.2%, and ±0.4% within the temperature ranges 4.2…40 K, 40…170 K and 170…400 K, respectively.
Безрозмірна чутливість та нахил її характеристики у формі α = d(log V)/d(log T) та γ = d(log α)/d(log T) пропонуються як основа для моделювання термометричних характеристик V(T). За допомогою аналізу кривих V(T) у діапазоні від 4,2 K до 400 K методом чисельного диференціювання отримано аналітичне наближення у вигляді V(T) = ATᵅexp[-BTᵞ¹(1+CTᵞ²)], де A, B і C – константи, що залежать від фізичних параметрів термодіодного кремнієвого датчика. Цей підхід корисний як для аналізу цих характеристик, так і для моделювання та знаходження апроксимуючої функції шляхом визначення областей, де степеневі або експоненціальні залежності є адекватними виразами для опису окремих діапазонів термометричних характеристик. На відміну від відомих методів, не слід заздалегідь знати функцію, яка описує процес, або характеристику. Це дозволяє з’ясувати тонкі особливості термометричних характеристик та досягти високої точності моделювання за допомогою аналітичних виразів. З огляду на практичні цілі, термометричні характеристики наближені до трьох температурних діапазонів. Похибки апроксимації не перевищують 0,02%, 0,2% та 0,4% в межах температурних діапазонів 4,2… 40 K, 40… 170 K та 170… 400 K відповідно.
|
| first_indexed | 2026-04-17T14:44:20Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-215905 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1560-8034 |
| language | English |
| last_indexed | 2026-04-17T14:44:20Z |
| publishDate | 2020 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Smertenko, P.S. 2026-04-01T08:07:59Z 2020 Modeling of thermometric characteristics of thermodiode sensors by using the dimensionless sensitivity / P.S. Smertenko // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2020. — Т. 23, № 4. — С. 437-441. — Бібліогр.: 15 назв. — англ. 1560-8034 PACS: 07.07.Df, 68.60.Dv, 85.30.De https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/215905 https://doi.org/10.15407/spqeo23.04.437 Dimensionless sensitivity and slope of its characteristic in the forms α = d(log V)/d(log T) and γ = d(log α)/d(log T) have been proposed as a base for modeling of thermometric characteristics V(T). The differential analysis of V(T) curves within the range from 4.2 up to 400 K by numerical differentiation has allowed obtaining the analytical approximation in the form V(T) = ATᵅexp[-BTᵞ¹(1+CTᵞ²)], where A, B, and C are the constants depending on physical parameters of the thermodiode silicon sensor. This approach is useful both for the analysis of these characteristics as well as for modeling and determining an approximating function by finding out the regions where power-like or exponential dependences are adequate expressions to describe the thermometric characteristic sections. In contrast to the known methods, one should not know beforehand the function that describes the process or the characteristic. It permits elucidating fine peculiarities of thermometric characteristics and achieving high accuracy of modeling by using the analytical expressions. In view of the practical purposes, the thermometric characteristics are approximated within the three temperature ranges. The errors of approximation do not exceed ±0.02%, ±0.2%, and ±0.4% within the temperature ranges 4.2…40 K, 40…170 K and 170…400 K, respectively. Безрозмірна чутливість та нахил її характеристики у формі α = d(log V)/d(log T) та γ = d(log α)/d(log T) пропонуються як основа для моделювання термометричних характеристик V(T). За допомогою аналізу кривих V(T) у діапазоні від 4,2 K до 400 K методом чисельного диференціювання отримано аналітичне наближення у вигляді V(T) = ATᵅexp[-BTᵞ¹(1+CTᵞ²)], де A, B і C – константи, що залежать від фізичних параметрів термодіодного кремнієвого датчика. Цей підхід корисний як для аналізу цих характеристик, так і для моделювання та знаходження апроксимуючої функції шляхом визначення областей, де степеневі або експоненціальні залежності є адекватними виразами для опису окремих діапазонів термометричних характеристик. На відміну від відомих методів, не слід заздалегідь знати функцію, яка описує процес, або характеристику. Це дозволяє з’ясувати тонкі особливості термометричних характеристик та досягти високої точності моделювання за допомогою аналітичних виразів. З огляду на практичні цілі, термометричні характеристики наближені до трьох температурних діапазонів. Похибки апроксимації не перевищують 0,02%, 0,2% та 0,4% в межах температурних діапазонів 4,2… 40 K, 40… 170 K та 170… 400 K відповідно. We would like to thank V. Kulik, engineer of the V. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, for help in measuring the thermometric characteristics. en Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics Sensors Modeling of thermometric characteristics of thermodiode sensors by using the dimensionless sensitivity Моделювання термометричних характеристик термодіодних датчиків з безрозмірною чутливістю Article published earlier |
| spellingShingle | Modeling of thermometric characteristics of thermodiode sensors by using the dimensionless sensitivity Smertenko, P.S. Sensors |
| title | Modeling of thermometric characteristics of thermodiode sensors by using the dimensionless sensitivity |
| title_alt | Моделювання термометричних характеристик термодіодних датчиків з безрозмірною чутливістю |
| title_full | Modeling of thermometric characteristics of thermodiode sensors by using the dimensionless sensitivity |
| title_fullStr | Modeling of thermometric characteristics of thermodiode sensors by using the dimensionless sensitivity |
| title_full_unstemmed | Modeling of thermometric characteristics of thermodiode sensors by using the dimensionless sensitivity |
| title_short | Modeling of thermometric characteristics of thermodiode sensors by using the dimensionless sensitivity |
| title_sort | modeling of thermometric characteristics of thermodiode sensors by using the dimensionless sensitivity |
| topic | Sensors |
| topic_facet | Sensors |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/215905 |
| work_keys_str_mv | AT smertenkops modelingofthermometriccharacteristicsofthermodiodesensorsbyusingthedimensionlesssensitivity AT smertenkops modelûvannâtermometričnihharakteristiktermodíodnihdatčikívzbezrozmírnoûčutlivístû |