Е мкостные датчики влажности.

Емкостные датчики влажности представляют собой конденсатор с гигроскопичным диэлектриком.

Диэлектрическая проницаемость диэлектрика- функция от влажности:

Сs=Frel(C)

Ч астотная характеристика датчика влажности.

Время срабатывания датчика влажности при резко изменяющемся содержании влаги.

И змерительная схема.

Са-установка на нуль при нулевой влажности.

Измерительная схема

И змерительная схема по разности импульсов.

М ультивибратор М1 синхронизирует М2 при dC=0(нулевая влажность) длительности импульсов одинакові, если dCvar, то появится разность импульсов Т1 и Т2: Ts=T2-T1dC. Если период Т=2Е1, а амплитуда U0, то среднее значение Us=Ts/T, U0=(dC/2C0)*Ub. Отношение Ts/T не зависит от температуры при одинаковых по конструкции Сэт и С0.

Датчики магнитного поля.

1.Магниторезистивные датчики.

2.Датчики Холла.

3.Датчики Виганда.

Области приминения:

-измерения:

- положения,

- скорости вращения,

• давления,

• линейной скорости.

Магниторезистивные датчики.

Некоторые ферромагнитные материалы, например пермалой(80%Ni+20%Fe) изменяют свое электрическое сопротивление при воздействии внешнего магнитного поля.Тонкопленочная технология. Степень этого изменения зависит от величины напряженности магнитного поля (H) и угла между вектором напряженности и направлением тока в проводнике R от 30Ом до 1 кОм.

в е резистивныеструктуры из пленки пермалоя A,B ориетированные со сдвигом на 90. Если мимо датчика проходит магнит, то изменяется сопротивление датчика(его плечо).

Д атчик Холла.

Датчик Холла-генераторный датчик, относится к активным датчикам,т.е. он вырабатывает измерительное напряжение,связанное с изменением магнитного поля.

Конструкция:

Под действием тока I и магнитной индукции B,векторы которых перпендикулярны, на обкладках датчика возникает измерительное напряжение Uн.Величина Uн зависит от геометрии датчика(d-толщина) , тока I,коэффициента Холла Rн и магнитной индукции (B).

Uн= Rн*I*B/d

Материал:Si,арсенид индия(InAs),антимонид индия(InSb).

Например,датчик Холла из арсенида индия при B=1Тесла и токе I=0.1А имеет Uн=0.5В.

Если смещать источник магнитного поля вдоль Х, то напряжение датчика меняется пропорционально изменению Х.

Если источник магнитного поля расположен на мембране, то датчик Холла можно использовать для измерения давления.

Д атчик Виганда.

Датчик Виганда-пороговый генераторный, состоит из предварительно обработанной механически прволоки из сплава «Викалой» (10%Vi52%Co;38%Fe) диаметром 0.3 мм, намотанной в виде катушки l=15мм w=1300 витков.Если эту катушку поместить в магнитное поле, то при превышении порога напряженности(H) направление намагниченности спонтанно скачком изменится, в результате возникнет импульс Uv:=20мкс Uv=2.5В.

Преимущества:

• отсутствие необходимости в источнике питания;

• большой сигнал;

• широкий диапазон температур:-196 до +175С;

• искробезопастность.

Амплитуда и форма импульса не зависят от скорости нарастания(H) даже если gradH0.

Порог чувствительности зависит от нулевого провода, количества витков катушки и конструктива катушки.

В небольших пределах- чувствительность можно менять изменяя процентный состав.

Оптические датчики.

Часто только при помощи оптических датчиков возможно бесконтактное изменение ряда физических величин:перемещения, вибрации, температуры.

Информация в оптических датчиках передается (кодируется) изменением интенсивности, фазы, цвета или геометрическим распределением в пространстве световых волн.

Преобразование оптического сигнала в электрический осуществляется детекторами излучения, использующими различные физические эффекты и работающих в различных диапазонах: видимое, инфракрасное, ультрофиолетовое, рентгеновское излучения и другие.