Характеристика тепловых методов измерения поглощаемой мощности

Название метода	Достоинства	Недостатки
Калориметрический	Большой динамический и частотный диапазон	Инерционность, громоздкость
Болометрический	Применимость в широком диапазоне частот, малое время установления показаний, возможность использования в автоматизированных системах	Большой температурный дрейф, ограниченный динамический диапазон, низкий коэффициент эффективности
Название метода	Достоинства	Недостатки
Термоэлектрический	Применимость в широком диапазоне длин волн, малое время установления показаний, малая зависимость выходного сигнала от температуры окружающей среды, малое время подготовки к работе, технологическая возможность изготовления термопар на различные уровни мощности	Ограниченный динамический диапазон, невысокая устойчивость к перегрузкам

1.1.3. Требования, предъявляемые к сенсорам и возможность их реализации

Разработка новых видов и совершенствование существующих сенсоров направлены на решение следующих задач:

• увеличение эффективности преобразования;

• повышение точности измерений;

• снижение массо-габаритных показателей;

• расширение пределов измерений;

• уменьшение времени установления показаний или быстродействия;

• повышение степени линейности;

• увеличение стойкости к перегрузкам;

• возможность интеграции в современные автоматизированные системы управления и контроля.

Анализ тенденций развития науки и техники показывает, что проблема создания сенсоров на современном уровне может быть решена на основе широкого применения твердотельных приборов нового поколения, изготовленных из различных материалов, с применением достижений микроэлектроники и интегральной технологии.

Перспективными для целей электрических измерений и контроля различных, в том числе и неэлектрических величин, принято считать полупроводниковые сенсоры. Их действие основано на целом ряде эффектов в твердом теле, благодаря чему энергия внешних воздействий преобразуется в энергию электрических сигналов[5]. Проявление этих эффектов в полупроводниках, в силу особенностей их фундаментальных свойств, происходит наиболее заметным образом, что предполагает их техническую ценность. При этом полупроводниковая микроэлектроника достигла такого уровня развития, что реально достигнута степень интеграции порядка 10⁹ элементов на кристалл, на основе планарно-групповой технологии, микрометаллургии и использовании высокопроизводительного оборудования. Таким образом, изготовление на этой базе существенно более простых полупроводниковых сенсоров не представляет особого труда. Из основного полупроводникового материала - кремния - может быть изготовлена широкая номенклатура сенсоров. Однако, таким сенсорам свойственны ограничения по чувствительности, линейности, диапазону рабочих температур, быстродействию и т.д.

Это означает, что при решении проблемы разработки новых полупроводниковых сенсоров важнейшее значение приобретает вопрос о выборе материалов. Причем, в данном случае, складывается ситуация, что, с одной стороны, желательно их максимальное разнообразие, с другой же, при промышленном освоении целесообразно было бы обходится более или менее ограниченным кругом материалов.

Кроме этого, дальнейшая перспектива связана с созданием новых многослойных структур на основе комбинирования существующих приборов и методов измерения и контроля различных величин.