Терморезистивні вимірювальні перетворювачі
Терморезистивні вимірювальні перетворювачі, які будуються на терморезистивному ефекті враховують залежність активного опору провідників R та напівпровідників від температури. Для металевих терморезисторів у досить широкому інтервалі значень температури залежність електричного опору R від температури Т має такий вигляд:
R = R0(l + aT),
де Ro- питомий опір при Т = 273 К, а -температурний коефіцієнт опору (ТКО), Т - абсолютне значення температури T = t + 273 в К, t- значення температури в С°.
Провідникові терморезисторивиготовляють із мідного дроту для вимірювання температури від (-50 до 180 С°) або із платини для виміру термператури від (0 до 650 С°). Вони мають додатній ТКО а = 4,26-10"3\ІК.
Для платинових терморезисторів залежність опору від температури має таку залежність:
R = R0( 1 + aT + βT2),
де а,β- коефіцієнти, що рівні а = 3,968-10~31/К, β =-5,847-10"7 1/К2.
Використовуються такі вимірювальні перетворювачі для вимірювання температури в різних температуриних інтервалах.
Фоторезистивні вимірювальні перетворювачі.
Оптичне випромінювання (інфрачервоне, видиме та ультрафіолетове з довжиною хвилі 0.3890.78 мкм) може поглинатися речовиною двома способами:
— Кристалічною решіткою тіла, що приводить до його нагрівання;
- Електронами тіла, що переводить їх у збурений стан.
Взаємодія оптичного випромінювання з напівпровідниками приводить до виникнення внутрішнього фотоефекту. Він пов'язаний із переходом збурених електронів із домішкових енергетичних рівнів у зону провідності, із валентної зони на домішкові рівні та із валентної зони в зону провідності. Внутрішній фотоефект в однорідних напівпровідниках (р або п напівпровідникоів пластини) проявляється у виникненні фотопровідності, за рахунок зменшення опору такого напівпровідника при його освітленні.
Вхідною величиною фоторезистивного перетворювача є характеристики оптичного випромінювання, а вихідною - зміна активного опору. Тому, використовуються такі вимірювальні перетворювачі для вимірювання величини освітленності.
Ємнісні вимірювальні перетворювачі
В основі ємнісного перетворення лежить властивість конденсаторів змінювати свою ємність від зміни певних параметрів. Ємність плоского конденсатора С дорівнює:
С
=
де є0- діелектрична стала, ?-відносна діелектрична проникність діелектрика конденсатора, Sі d- активна (робоча) площа та відстань між пластинками конденсатора.
Ємнісний перетворювач являю собою плоский, рідше циліндричний конденсатор (тобто він має плоскі або циліндричні електроди) ємність якого змінюється залежно від змін вимірюваної величини.
Чутливість ємнісного перетворення SE,Ss,Sdпо кожному з цихпараметрів (ε,S,d) становить:
Вхідними величинами ємнісного перетворення можуть бути невеликі переміщення рухомої обкладинки конденсатора, що викликає зміну відстані dміж обкладинками (межа вимірювання 1 мм). При зміні площі перекриття (активної, робочої площі) Sможна проводити вимірювання кута повороту конструктивних елементів конденсатора
Є
мнісний
перетворювач, принцип дії якого
грунтується на зміні
діелектричної проникності середовища εможе бути конструктивно
побудований таким чином, що як діелектрик використовується стрічка
матеріалу, який змінює діелектричну проникність під впливом, наприклад,
вологості.
Ємнісний вимірювальний перетворювач, що має циліндричні електроди використовують для вимірювання рівня рідини. При цьому передбачається, що рідина не електропровідна. В інакшому випадку електроди мають бути електроізольованими.