Фотодиоды включения и принцип работы фотодиодов.

 

 

Конструктивно фотодиод подобен обычному диоду, но в его корпусе имеется стеклянное окошко, через которое на переход может падать свет.

При подключении внешнего питания переход вкл. в обратном направлении, если фотодиод не освещен, то он ведет себя как обычный диод, а через него течет обратный ток, обусловленный неосновными носителями заряда. Сопротивление перехода максимально; если переход падает свет, то вследствие внутреннего фотоэффекта в обеих областях генерируются пары носителей заряда.

Неосновные носители заряда, для которых поле перехода является ускоряющим, легко преодолевают переход, попадая в смежные области, тем самым резко увеличивая обратный ток.

Вследствие этого, активное сопротивление перехода резко уменьшается

 

 

В результате ток , проходящий по сопротивлению нагрузки, увеличивается, а значит, увеличивается выходное сопротивление.

Таким образом, фотодиоды как и фоторезисторы, преобразуют величину освещенности в измерение активного сопротивления.

 

Тема 2.4. «Конструкция, схемы включения и принцип работы генераторных датчиков».

«Термоэлектрические датчики (термопары)»

 

Термоэлектрические датчики преобразуют изменения температуры в измерение термоЭДС на выходе датчика

 

 

Конструктивно состоят из двух термоэлектродов А и Б, которые изготовлены из различных сплавов.

 

Материалы термоэлектродов	Пределы измерения ºС
Платина-платинопород. Родия 10% Эталон	-20	+1300
Платиноподий (Родия 30%) Платинород (Родия 6%)	+300	+1600
Хромель-Алюмель	-50	+1000
Хромель-Копель	-50	+600

 

С одной стороны эти термоэлектроды спаяны вместе (рабочий спай), а свободные концы выведены к выходным клеммам. Термоэлектроды помещаются в фарфоровые или кварцевые трубки для изоляции друг от друга.

Для защиты от механических воздействий на них одевается стальная трубка.

 

 

Если рабочий спай поместить в температуру t₁ (например: в пространство плавильной печи), а свободные концы оставить при температуре t₁ (температура цеха), то на выходных клеммах термопары образуется разность потенциалов, которая называется термо ЭДС E_t

Величина E_t будет тем больше, чем больше разность t₁- t₂

«Сельсинные датчики (сельсин-датчики)»

 

Преобразуют угловое перемещение рабочего механизма в измерение ЭДС на выходе датчика

 

 

Конструктивно состоит из неподвижной обмотки возбуждения ОВ статорной и трехфазной роторной обмотки (обмотки синхронизации)

Вал роторной обмотки технически соединен с валом рабочего механизма.

 

 

Обмотка возбуждения создает переменный магнитный поток (~Ф), который пронизывает фазы роторной обмотки, наводя индуцируя в них ЭДС e₁;е₂;е₃. При повороте рабочего механизма на некоторый угол , роторная обмотка повернется на такой же угол, а значит, расположение витков этой обмотки относительно направлению магнитного потока (~Ф) переменная изменится.

Вследствие этого ЭДС наводимые в фазах обмотки также изменится: e_1;e_2;e_3..

Несмотря на то, что на сельсин датчик подается внешнее напряжение возбуждения, он тем не менее относится к генераторным датчикам.

 

«Пьезоэлектрические датчики» (Поспелов. Стр.33. )

 

Основаны на использовании пьезоэлектрического эффекта, свойственного монокристаллам некоторых веществ (кварц, турмалин, сегнетовая соль и т.д.) Под воздействием давления на поверхностях кристалла пьезоэлектрика появляются заряды, величина которых пропорциональна деформации. Размеры и число пластин кристаллов выбираются из-за расчета прочности и требуемой величины заряда. Пьезоэлектрические датчики служат в большинстве случаев для измерений быстропротекающих динамических процессов при ударных погрузках вибрации и т.д.

 

 

Рис. Пьезоэлектрический датчик

1. Кристалл пьезоэлектрика

2. Металлические электроды