30. ПиПы. Назначения. Класификация по входным и выходным хар-кам. Виды. Резестивные пип.

ЧЭ или ПИП – называется элемент преобразующий физико-химический параметр обьекта в параметр элемен-ой цепи(R,L,C,I,U,P,f)

Класификация ПИП по входным характеристикам: Основные величины: линейное перемещение(длина, толщина, уровень….), сила (вес, напор, давление…), температура(теплопроводность, давление, расход…), световые хар-ки(длина волны…) и время(частоту,скорость, ускорение..).

Класификация ПИП по выходным характеристикам. Все ЧЭ делятся на активные и пассивные. Активные это такие в которых в результате преобразования вырабатываются величины(ток, ЭДС и тд). Пасивные в которых преобразования осуществляются воздействием на электрические величины и такие требуют доп источника энергии. Класификация активных преобразователей: электромагнитные, пьезометрические, магнитострикционные, термоэлектрические, фотоэлектр-ие, пироэлек-ие, электрокинетические.

К ласификация пассивных (парометрические): изменение параметра сопротивления (резестивные), индуктивные, емкосные. Группа с резестивным преобразователем: механо-, магнито-, фото-, термо-резестивные.

Резестивные преобразоватили. К ним относятся реостатные, тензорезестивные и пьезорезестивные преобразователи. Реостатные в них реализуется функция сопротивления реостата R=f(x). В зависимости от строения реостата они бывают линейные и угловые. В реостате реализуется функция управления R=ρl/S. Отметим, что Uвых определяется сложной зависимостью. Этот недостаток можно устранить несколькими способами:

1 если Rн взять намного больше Rреостата, то нелинейность перестает сказываться и достигает 1 – 2%.

2 изготавливают каркас резистора с профилем обратным. Длина каждого витка разная и таким образом реализуется статическая хар-ка.

3 для точного изготовления резистора R его наматывают на каркасе из вольфрама, манганина.

Недостатки: искрение, износ поверхности, увеличение сопротивления в месте контакта.

Т ензорезистивный преобр-ль. Для измерения мех. напряжений исп-ся преобразователь, действие кот-го основано на изменении сопротивления под действие мех деформации. Тензодатчики исп-ся в виде проводников, кот-ые жестко приклеиваются на исследуемую пов-ть К=ΔRl/ΔlR – коэфф-ент тензочувствительности, где ΔR/R – относительное сопротивление, Δl/l – относительное удлинение. У полупроводниковых мат-ов К=500 – 200. В связи с большой зависимостью от температуры исп-ся только для малых напряжений, деформации. Мех-ое напряжение σ пропорционально модулю упругости на относительное удлинение σ=ЕΔl/l. Т.о. статическая хар-ка тензорезистивного преобразователя: ΔR/R=Кσ/Е.

П ъезорезистивные преобразователи. Появление поляризации под дейст-ем мех напряжения. Все эти элементы вып-ся из полупроводниковых мат-ов, диапазон сопротивления кот-ых изменяется от 10 до 10⁸ Ом. Это позволяет непосредственно вкл-ть пъезорезистивный преоб-ль в прибор. Недостатком явл. сильная температурная зависимость и наличие точки Кюри.