Температураны өлшеудің транзисторлы және жартылайөткізгішті диодты тәсілдері.
Температура (лат. temperatura — күйі) — физикалық шама, термодинамиканың күйін сипаттайтын объект (дене, жүйелер) және оның ішкі энергиясымен байланысқан. Температураны жиі қыздырылатын объект ретінде анықтайды. Температура — бұл статикалық түсінік оны жүйелерде қолданылады, жылулық тепе-теңдікте болатын үлкен санды бөлшектерден тұрады.Қазіргі кезде термометрде температура шкаласының екеуінің біреуін қолдану қабылданған: Кельвин шкаласы мен Цельсий шкаласы. Осы екі шкалада термодинамикалық температура шкаласында базаланады, термодинамиканың екінші заңына негізделіп 1848 жылы Кельвинмен ұсынылған, және жылулық машина ретінде көрсетілген, карно циклы бойынша жұмыс істейді. Кельвин шкаласы мен Цельсий шкаласын айырады. Кельвин шкаласы абсолютты нолден басталады, ал бұл шкаланың бірлігі— 1 Кельвин (К) анықталады 1/273,16 термодинамиканың температурасы үштік нүкте бөлімі сулар. Кельвин шкаласындағы температураны Т әріпімен белгілейді.Температураны өлшеуге арналған механикалық құрылғылардың жұмыс істеу негізінде қатты денелердің сызықты өлшемдерінің ( әдетте металдан жасалған ) температураны өлшеу кезіндегі өзгеру құбылысы жатады. Осы құбылыстың жұмысы кезінде қолданылатын температураны өлшеу құрылғысының екі түрі белгілі: дилатометрлік (лат. dilatare-кеңейту+греч. metreo-өлшеймін) және биметалдық.
Сурет. 8.1. Механикалық термометрлердің сұлбасы: 1— трубка; 2—стержень; 3— беріліс және есептеу құрылғысы; 4,5—сызықты созылмалы металлды коэффициент а, және а2; 6— биметаллдық пружина; 7, 8— бекітілген және бос соңғы биметаллдық пружинлар; 9 — есептеу құрылғысы
Дилатометрлік құрылғының сезімтал элементі ішінде сызықты кеңейтілудің (мысалы, инвар деп аталатын қоспадан, фарфордан, кварцтан) аз коэффициентті материалынан дайындалған стержені бар жылулық сызықты кеңейтілудің (мысалы, латунь) максималды мүмкін коэффициенті металл түтік болып табылады. I дененің (түтік) ұзындығының температураға тәуелділігі мына теңдікпен өрнектеледі. Биметалл термометрдің сезімтал элементі жанасу жазықтығында қайнатылған әр түрлі металлдың екі пластинасынан тұратын биметалл пластина болып табылады.
Температураны өлшеудегі жартылайөткізгішті диодты және транзисторлы құралдар.
Жартылайөткізгішті диодты және транзисторлы термометрлермен жұмысының негізінде p-n өткел кедергісінің температураға жабық бағытта оны қосу кезіндегі тәуелділігі жатыр.
Жабық бағытта p-n өткелді қосқан кезде ол арқылы кері ток деп аталатын кішкене (ампердің жүз немесе мың бөлігі) ток ағып өтеді. Мұнда 10-Т0 температура кезіндегі кері ток мәні.
Сурет. 8.5.Термометрлердің диодты және транзисторлы сұлбалары: 1 —стабилизирленген қорек көзі; 2 — өлшегіш құрал; 3 — қорғағыш қап.
Қысым датчиктері.
Қысымның бiрлiктері және өлшеу құралдары туралы ортақ мәлiметтер
Қысым - сұйық және газ тәрізді құрамдардың кернеулi күйін сипаттайтын физикалық шама. Қысым бұл бет бойынша бiр қалыпты таратылуы нормаль бойынша бағытталған кейбiр бетке жұмыс iстейтiн күш сияқты анықталады. Қысымның келесiдей түрлерке бөлінеді : атмосфералық, абсолюттi, мол және (вакуум ) сирету.
СИ-дың бiрлiктерiнiң халықаралық жүйесiнде Паскаль (Па ) - қысымның бiрлiгi етiп қабылданған, күш бойынша құрылған (Н ) 1 Ньютон бiр қалыпты таратылған 1 м2-шi беттік ауданымен және оған нормал бағытталған .
Өлшенетiн қысым түрі бойынша бұл өлшеу құралдары бөлінедi:
артық қысымның манометрлерi - артық қысымның өлшемдерi үшiн;
абсолюттiк қысымның манометрлерi - абсолюттi нөл есептелген қысымның өлшемдерi үшiн;
барометрлер - атмосфералық қысымды өлшем үшiн;
вакуумметр - (вакуум ) сиретудiң өлшемдерi үшiн;
мановакуумметрлер - артық қысым және сиретудiң өлшемдерi үшiн;
қалдық қысымның вакуумметрi - (қалдық ) аз абсолюттi (200 П кем ) қысымның өлшемдерi үшiн;
дифференциал манометрлер- екi қысымның айырымының өлшемдерi үшiн.
Қысымның өлшеу құралының әрекет ету қағидаттары бойынша сұйық, деформациялық(серiппелi ) поршеньді, жылулық, иондағанған т.б. болып бөлінеді. Медициналық тәжiрибеде көбінесе өлшеу құралдарының электр қағидадағы тұрғызылған бiрiншi үштік бойынша қолданылады.
Қысым датчиктерi
Қысым датчиктерi электрлiк белгiге қысымның түрлендіргіші үшiн арналған. Сезгiш элементтiң бұл өлшеу құрылымдарының жағдайында р 1 Па жазық серпiмдi мембрана қызмет етедi;(13.4-шi сурет). Мембрана датчиктiң iшкi қуысында орналасады және оның корпусты бөлшектерiнiң арасындағы барлық периметрі бойынша бекiнедi. Аталған қысымдардың әсерiмен электрлiк белгiге орын ауыстыру түрлендiргiшi арқылы өзгеретiн жазық мембрананың деформациясы пайда болады.
Егер қысым датчиктерiнде немесе қысым айырымында пьезоэлектрлік түрлендiргiштi қолданса, онда ол мембранамен және (13.4-шi сурет) оң камераның корпусының аралығында орналасар едi. Мембрана орын ауыстыру сыйымды түрлендiргiшi бар датчиктердегi әдетте конденсатордың электродтардың бiрі ретiнде қолданылады. Екiншi (конденсатордың мұқабасы) электрод мембранаға оң камерада параллель бекiтiледi.
13.4-шi сурет. Қысым датчиктерiнiң схемалары: 1 - корпус; 2, 3 - камералар; 4-жазық мембрана; 5 - орын ауыстыру түрлендiргiші; 6 - ұшқалақ көпiрдiң тұрақтандырылған қоректену көзi; 7 - күшейткiш
Мембранада орын ауыстыру индукциялы түрлендiргiшi бар датчиктерiндегi (жалауша ) ферромагниттi пластинасын бекидi, жеке пластинаға индуктивтiлiктiң жазық катушкасын оң камерада орналасады.
№ 10 Емтихан билеті