Фізичний принцип дії датчиків

ІІ. По розмірності

І. Активні і пасивні перетворювачі

Класифікація ВП

Сфери застосування датчиків

Можливі області застосування датчиків дуже різноманітні:

· промислова техніка вимірювання і регулювання,

· робототехніка,

· автомобілебудування,

· побутова техніка,

· медична техніка.

Застосування того чи іншого датчика в цих сферах визначається перш за все відношенням ціна / ефективність. В промисловому застосуванні визначаючим фактором являється похибка, яка при регулюванні процесів повинна складати 1…2%, а для задач контролю – 2…3%. Завдяки упровадженню нових технологій виготовлення (високовакуумне напилення, розпилення, хімічне осадження з газової фази, фотолітографія, тощо) і нових матеріалів безперервно розширюють сфери застосування датчиків.

Значним попитом користуються датчики нових типів, до яких відносять, наприклад:

· датчики положення і переміщення,

· датчики зображення на ПЗЗ (обробка зображень),

· оптичні датчики, волоконно-оптичні датчики,

· біодатчики (біотехнологія),

· багатокоординатні датчики (аналіз шумів, розпізнавання образів).

1. Пасивний отримує енергію від об’єкту дослідження (вимірюваної величини) / фотодіод.

2. Активний – отримує зовнішнє живлення (фоторезистор)

1) одиничні (точкові)

2) одномірні (розміщені вздовж однієї лінії, датчик фотоприймачів сканера)

3) двомірні (ПЗЗ – матриця цифрового фотоапарату)

4) об’ємні (набір шарів датчиків, детектори космічних променів)

ІІІ. По зоні дії (локалізації)

1) контактні та ємнісні

2) дистанційні (випромінювач / не обов’язково/ + приймач).

ВП можна класифікувати:

1) по фізичному принципу дії датчика.

2) за фізичною природою вимірюваної величини.

Методи ВП (за фізичним явищем, що використовується у перетворенні): термоелектричні, оптоелектричні, акустоелектричні, п’єзоелектричні, електромагнітні, магнітоелектричні.

1) Ємнісні перетворювачі: зміна вхідної величини – зміна С – напруга.

, де ε – діелектрична проникливість діелектрика, А – площа кожної пластини, х –відстань між пластинами. Величини ε, А, х – залежать від вологості, температури, переміщення.

Матриці ємнісних датчиків. чутливі до зовнішніх об’єктів на відстанях 10-15 мм.

2) Іонізаційні перетворювачі. В газі, рідині або твердому тілі при дії іонізуючого випромінювання виникає струм іонізації між електродами.

3) Електромагнітні перетворювачі. Провідник рухається у магнітному полі, тому генеруються електрорушійна сила (ерс). (мікрофони)

4) Електромеханічні перетворювачі (механічний контакт, що керується зовнішнім впливом – біметалічна пластинка), вимикачі – замикання і розмикання контакту

5) Магнітні, ВП на ефекті Холла. Через напівпровідник, розміщений в магнітному полі, пропускають електричний струм. При цьому в поперечному напрямі до магнітного поля і струму виникає різниця потенціалів, яка пропорційна до напруженості магнітного поля (в магнітному полі розділяються електрони та дірки).

6) П’єзоелектричні перетворювачі. Механічна сила приводить до виникнення електричної напруги. П’єзоелектричні матеріали: природні (кварц); синтетичні (сульфат літія).

7) Резистивні ВП. Засновані на зміні опору певної області під дією зовнішньої дії (нагрівання, освітлення, вологість, деформація): Терморезистори. Фотопровідні перетворювачі (фоторезистори). Опромінення світлом приводить до зміни опору резистора (Se, CdS, CdTe)

8) Термоелектричні, ВП на основі термоелектричного ефекту.

9) Фотоелектричні перетворювачі (фотодіоди), засновані на явищі зовнішнього або внутрішнього фотоефекту, реагують на ІЧ, видиме, УФ, Х та γ випромінювання (генерується напруга). ПЗЗ – матриці

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Динамічні характеристики датчиків	\|	Вимірювання температури

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.002 сек.