П”єзорезистивний метод
•Основною перевагою п”єзорезистивних сенсорів є більше висока стабільність характеристик, у порівнянні із КНС перетворювачами. ІПТ на основі монокристалічного кремнію стійкі до впливу ударних і знакозмінних навантажень. Якщо не відбувається механічного руйнування чутливого елемента, то після зняття навантаження він повертається до первісного стану, що пояснюється використанням ідеально-пружного матеріалу.
Структура резистивного давача напруженості
Металеві омічні контакти
Вигляд зверху
Дифузійний резистивний шар
Вигляд
збоку
1.7 mm
Вимірювання
мікронапружень
С
и
г
Контакти
л
М |
Н |
|
|
е |
|
|
|
но |
|
|
|
ф |
|
|
|
го |
т |
|
|
кр |
|
|
|
я |
|
|
|
ем |
|
|
|
резистивний |
шар |
||
Чутливий |
о |
|
|
ни |
|
|
|
ев |
г |
|
|
Шар боручімплантованого в |
|||
е |
о |
|
|
На |
|
|
|
пр |
и |
|
|
ен |
|
|
|
кремній |
|
||
яж |
п |
|
|
ие |
а |
|
|
, |
|
|
|
(П |
|
|
|
о |
|
|
|
ор |
|
|
|
б |
|
|
|
од |
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
П"єзоризистивнаЧуа)голка для вивчення напружень в |
|||
|
б |
х людини |
|
тканинатв |
|||
вс |
|
|
|
ит |
т |
|
ы |
||
ел |
||
в |
||
ьн |
||
а |
||
ы |
||
ю |
||
й |
||
щ |
||
Ре |
||
|
Давачі мембраного типу (сенсор тиску)
• СхематичнеКл представлення сенсора
ав
иа
тиску ту
Приклад з”єднання резисторів у міст Уінстона
R 3
R 4
+
D ri v e
Типове фізичне з"єднання у давачах тиску
Типове з"єднання резисторів у міст Уінстона, яке використовується в давачах тиску
Приклад з”єднання резисторів у міст Уінстона
Міст Уінстона |
-це пристрій |
вимірювання |
|||
R |
|
+ |
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
2 |
методом |
|
вимірюваної |
||
опоруl |
порівнянняv |
||||
R |
R |
ri |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
e |
|
|
|
величини із еталонною мірою; виконаний за |
|||||
4 |
|
|
|
|
|
схемою |
місткового |
ланцюга, |
у |
||
вимірювальну діагональ якої включений - індикатор або вимірювальний прилад (звичайно гальванометр). Вимір опору за допомогою містка Уінстона, є компенсаційним методом виміру.
Приклад з”єднання резисторів у міст Уінстона
Опір |
резистора R |
змінюється до тих пір |
|
|
R |
|
+ |
|
2 |
3 |
D |
R |
R |
ri |
|
|
в вузлах B і D не зрівняється. |
||
поки напругаR |
|||
l |
3 |
|
v |
|
|
|
e |
В4такому випадку струм через
вимірювальний прилад I5 стане рівний 0. Звідки слідує, що I1=I2 ,I3=I4, I1R1=I3R3,
I1R2=I3R4 і Rx=(R2R3)/R4
Приклад з”єднання резисторів у міст Уітсона
R 2
RR
3l
R 4
Е+
Out+
Out-
Е-
Типове з"єднання резисторів у міст Уітсона з температурною компенсацією
Ємнісний метод
•Ємнісні перетворювачі використають метод зміни ємності конденсатора при зміні відстані між обкладинками. Відомі керамічні або кремнієві ємнісні первинні перетворювачі тиску і перетворювачі, виконані з використанням пружної металевої мембрани. При зміні тиску мембрана з електродом деформується і відбувається зміна ємності.
Ємнісний метод
Мембрана
Обкладинки
конденсатора
Прокладка