рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры
- Раздел Философия
- /
- Резисторные датчики
Реферат Курсовая Конспект
Резисторные датчики
Резисторные датчики - раздел Философия, АВТОМАТИЗАЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ Один Из Наиболее Широко Применяемых Принципов Преобразования Физических Велич...
один из наиболее широко применяемых принципов преобразования физических величин основан на изменении сопротивления чувствительных элементов, которые могут быть реализованы в виде потенциометров, тензо- или терморезисторов.
Потенциометрические датчики. В них измеряемая физическая величина обычно с помощью механической передачи преобразуется в перемещение движка потенциометра, что приводит к соответствующему изменению сопротивления. Потенциометры могут быть выполнены как из проволоки, так и путем осаждения слоя углерода на один из компаундов. Чаще всего для изготовления проволоки используются различные сплавы платины, обладающие повышенной коррозионной и износостойкостью, применяются также манганин, константан и др. Достоинством потенциометрических датчиков является простота и универсальность, а недостатком – ограниченность точности и быстродействия, обусловленная механической конструкцией. Пример схемы проволочных потенциометрических датчиков представлен на рис. 2.1.
Датчики представляет собой каркас, на котором намотан в один слой провод с большим удельным сопротивлением, и подвижный контакт с линейным (рис 2.1, а) или угловым (рис 2.1, б) перемещение движка, скользящего по веткам провода. Этот преобразователь представляет собой делитель напряжения.
Рис.2.1 потенциометрические датчики (преобразователи)
Выходной ток Iн и напряжение Uн зависят от положения движка потенциометра. Эта зависимость в общем нелинейна, что определяется прежде всего отношением полного сопротивления R потенциометра к сопротивлению нагрузки RH. Величина относительного изменения сопротивления потенциометра К =r/R при равномерной его намотке совпадает с относительным его перемещением L/ι движка потенциометра (где ι - общая длина сопротивления R), которая равна нулю при r=0 и единице при r=R. Однако при относительно большом сопротивлении нагрузки Rн>> R статическая характеристика потенциометра Uн=f(l) принимает линейный вид
| Uн≈ U∙ | R | ≈ K1∙U∙l , | (2.4) | |
| R |
где K1 =1/L=1/R=const.
Если Rн в 10-20 раз больше R, то нелинейность статической характеристики не превышает 1-2% предела измерений.
Тензорезисторные датчикиоснованы на явлении тензоэффекта, заключающегося в изменении сопротивления проводников и полупроводников при их механической деформации. Первоначально тензорезисторы изготавливались из тонкой проволоки, уложенной зигзагообразно и наклеенной на основу. Сверху преобразователь покрывался слоем лака. Будучи приклеенным к поверхности испытуемого объекта, тензорезистор воспринимает ее деформации. Современные тензорезисторы изготавливаются на основе технологии печатания схем (фольговые тензорезисторы) или методами осаждения тонких пленок, позволяющих значительно улучшить их характеристики. Для датчиков работающих в диапазоне температур до 1800С, в качестве тензочувствительного материала используется константан. Для более высоких температур (200-10000С) применяются специальные сплавы.
Как правило, для всех тензорезисторов необходимы надежные способы их закрепление на поверхности испытываемых (деформируемых) объектов, а также требуется нанесение герметизирующих покрытий, предотвращающих нежелательные загрязнения. Особого искусства и техники требует также выполнение электрических соединений.
В последние годы изготавливают датчики с полупроводниками тензорезисторами, выращенными непосредственно на упругом элементе, выполненном из кремния и сапфира. Упругие элементы из кристаллических материалов обладают упругими свойствами, близкими к идеальным, и существенно меньшим гистерезисом и нелинейностью по сравнению с металлическими.
На одном упругом элементе обычно выращивается не один тензорезистор, а структура в виде полумоста или даже целый мост, кроме того, термокомпенсирующие элементы. В частности, КНС-структура (кремний на сапфире) положена в основу большой серии унифицированных датчиков давления, образующие приборный комплекс «Сапфир-22». Дальнейшим развитием унифицированных датчиков абсолютного давления и перепада давлений является создание комплекса датчиков «Сапфир-300», которые базируются на чувствительном элементе с МДМ-структурой (металл - диэлектрик - металл).
Наиболее распространенной измерительной цепью для тензорезисторов является мостовая измерительная цепь.
Терморезисторы, в отличие от потенциометрических и тензорезисторных датчиков, применяются только для измерения температуры. Подробнее рассмотрим в разделе «Измерение температуры».
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
АВТОМАТИЗАЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
Омский государственный технический университет... С Ф Абдулин...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Резисторные датчики
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
| Твитнуть |
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Реклама
Информация в виде рефератов, конспектов, лекций, курсовых и дипломных работ имеют своего автора, которому принадлежат права. Поэтому, прежде чем использовать какую либо информацию с этого сайта, убедитесь, что этим Вы не нарушаете чье либо право.
© copyright 1999 - 2024 allRefs.net. Все права защищены. Страница сгенерирована за: 0.021 сек.
Новости и инфо для студентов