14.Термопары

На соединении между двумя разными металлами

существует разность потенциалов. Величина этой разности потенциалов зависит от используемых металлов и температуры соединения. Термопара — это как раз и есть соединение двух различных металлических проводников в замкнутую цепь (Рис. 8.17). Когда оба соединения находятся при одинаковой температуре, разность потенциалов по каждому соединению также одинакова, и результирующая э.д.с. равна нулю. При различной температуре двух соединений, однако, возникает не равная нулю

результирующая э.д.с. Величина этой э.д.с. зависит от типа двух металлов и температур обоих соединений.

Способы подключения:

-прямой

-дифференциальный

Достоинства:

-высокая точность

-диапазаон от -200 .. +2500

-простоа

-устойчивость к внешней среде

Недостатки:

-зависимость Et(t⁰) не линейна

13. Датчики температуры

Зависимость сопротивления металла от температуры может

быть представлена выражением:

где Rt — сопротивление отрезка провода при температуре t°С,

R0 — его сопротивление при температуре 0°С, — коэффициенты температурной чувствительности сопротивления,

причемДля большинства металлов сопротивление

увеличивается в основном по линейному закону от температуры, а являются коэффициентами более высокого порядка, которые очень малы, и ими можно пренебречь. Для такого линейного соотношения можно записать:

показаны графики температурной зависимости сопротивл, Сопротивление полупроводников также изменяется с температурой. Группа датчиков, основанная на этом принципе, называется термисторами или терморезисторами. Они

изготавливаются из смеси металлических оксидов, таких как оксиды хрома, кобальта, железа, марганца и никеля, сформированных в виде бусинок, дисков или стержней.

График температурной зависимости сопротивления термистора

Недост термисторов: -узкий температурный диапазон

15.Фотодиод

— это обычный диод в корпусе, в котором имеется окошко, позволяющее свету попадать на полупроводниковое соединение. Если такой диод включить в цепь в обратной полярности, то ток, протекающий через него, будет пропорционален интенсивности света, падающего на полупроводниковое соединение. Выходной сигнал, как правило, снимается в виде разности потенциалов на резисторе, включенном последовательно с диодом .Фотодиоды имеют более низкую чувствительность к свету по сравнению с фоторезисторами но меньшие переходные времена.

Фоторезистор — полупроводниковый резистор.

Его сопротивление уменьшается, когда интенсивность падающего на него света увеличивается. Наиболее часто

используемым материалом для такого элемента является сульфид кадмия, так как его чувствительность к цветовому спектру очень близка к спектральной чувствительности человеческого глаза

Различают два основных режима работы ФД: фотодиодный (с внешним источником питания) и фотогальванический, или фото генераторный (без внешнего источника питания).

17. Мосты Уистона

Сопротивления в плечах моста Уитстона (Рис. 9.1) подобраны так, что выходная разность потенциалов равна нулю, и гальванометр, подключенный к выходным клеммам, показывает нулевой ток. Такой мост называется сбалансированным1. Когда это происходит, потенциал в точке В равен потенциалу в точке D. Это значит, что разность потенциалов между точками А и В должна быть равна разности потенциалов между точками А и D:

Соответственно разность потенциалов между точками В и С должна быть равна разности потенциалов между точками D и С. Так как при балансе ток между точками В и D отсутствует, то

ток через резистор R2 должен быть равен I₁, а ток через резистор R4 —I2.

Таким образом, значение сопротивления неизвестного резистора Rl можно определить по величине сопротивления R2 при его регулировке до достижения баланса моста, если соотношение R3 /R4 остается постоянным.