• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Напівпровідникові тензодатчики

Напівпровідникові тензодатчики були винайдені компанією Bell Telephone Laboratories, як результат дослідів за розробки транзистора. П’єзорезистивні властивості напівпровідникових матеріалів кремнію та германію були досліджені у 1959 році, а з 1960 року розпочалось серійне виробництво напівпровідникових тензодатчиків.

Основним елементом напівпровідникового тензодатчика є тонка прямокутна плівка (волосінь) монокристалу кремнію, яка для зручності в користуванні, закріплена на тонкій основі. Оскільки, опір кремнію приблизно в раз більший за опір константану, що використовується в фольгових тензодатчиках, в напівпровідникових тензодатчиках не використовується конфігурація решітки для створення початкового опору в діапазоні 100 – 1000 Ом. Конструкцію напівпровідникових тензодатчиків зображено на рис. 2.5.

Рис. 2.5. Конструкція напівпровідникового тензодатчика:

1 – монокристал; 2 – вивідні провідники.

Напівпровідникові тензодатчики (у порівнянні з дротяними і фольговими) мають чимало істотних переваг. Чутливість їх у 50 - 60 разів перевищує чутливість дротяних, розміри набагато менші, а високий рівень вихідного сигналу вимірюваних схем не потребує застосування складних і дорогих підсилювачів. Окрім того, за одних і тих же розмірів, опір тензодатчика, внаслідок введення відповідних присадок і зміни технології виготовлення, може змінюватись у широкому діапазоні ( від 100 Ом до 50 кОм) за коефіцієнта тензочутливості від 100 до 200.

Головною відмінністю напівпровідникових тензодатчиків від дротяних є більша (до 50 %) зміна опору тензоперетворювача внаслідок деформування.

Найсильніше тензоефект виражений у германію, кремнію, антимоніда індію, арсеніда галію та ін. Але для масового виготовлення тензодатчиків застосовують лише кремній і германій. Вони мають високу тензочутливість, хімічно інертні, витримують нагрівання до 500°…540°С і дають змогу виготовляти тензодатчики різної форми.

Властивості і характеристики напівпровідникових тензодатчиків визначаються застосованим матеріалом, питомим опором і типом провідності. Знак тензоефекту (за розтягання) у напівпровідниках n- типу від’ємний , а p- типу - додатній.

Коефіцієнт тензочутливості малогабаритних кремнієвих тензодатчиків становить 100±10; номінальний робочий струм 15мА; максимальний робочий струм 15 мА; граничнодопустима деформація 0.3%. Тензодатчики розраховані на роботу в діапазоні температур від -60° до +115°С. Наклеюють напівпровідникові тензодатчики на досліджувану поверхню за допомогою лаку ВЛ-931 (ГОСТ 10402-63).

Головними недоліками напівпровідникових тензодатчиків є малі механічна міцність і гнучкість. Хороші характеристики цих тензодатчиків реалізувати досить складно через обмежену лінійність, високу чутливість до впливу зовнішніх умов (температури, освітлення тощо) та істотну різницю параметрів кожного датчика.

Читайте також:

1. Густина повного струму дрейфу у власному напівпровідникові
2. Напівпровідниковими діодами називаються напівпровідникові прилади з одним р-n переходом і двома виводами, у яких використовуються властивості переходу.
3. Напівпровідникові лічильники
4. Напівпровідникові підсилювачі
5. Напівпровідникові структури
6. Підсилювачі. Напівпровідникові підсилювачі. Гідравлічні підсилювачі. Релейні підсилювачі

Переглядів: 1070