51.Пьезорезистивные пип

Одной из разновидностей резисторных датчиков являются пьезорезистивные преобразователи сил, давлений и деформаций. Они отличаются высокой чувствительностью при достаточно простой конструкции.

П ринцип действия этих датчиков состоит в следующем. Чувствительный элемент 1 под воздействием (осуществляется через металлические обкладки 2) механической силы меняет сопротивление между проводами 3. Чувствительный элемент пьезорезисторных преобразователей выполняют из различных металлических и неметаллических полупроводниковых материалов.

Сопротивление пьезорезисторов, имеющее значение 10  Ом, может меняться под воздействием измеряемого механического напряжения в широких пределах, что позволяет непосредственно подключит на их выход вторичный измерительный прибор. Геометрические размеры пьезорезистивных датчиков не превышают 5 мм по высоте и 10 см² по площади.

Терморезистивные пип

Удельное сопротивление чистых металлов и большинства сплавов возрастает с ростом температуры, и они имеют положительные температурные коэффициенты сопротивления (ТКС). Для узких диапазонов температур зависимость сопротивления от температуры можно считать линейной:

где температурный коэффициент сопротивления;

Для широких диапазонов в формуле появляется квадратичный член:

Н аиболее распространенным терморезистором является платина . Выше используются термопары и пирометры. Погрешности измерений температуры град.

Магниторезистивные пип

П ри помещении в магнитное поле полупроводниковой пластинки с током в результате смещения зарядов образуется электромагнитное поле, перпендикулярное по направлению . Это приводит к появлению на боковых поверхностях ЭДС. Величина этого напряжения определяется зависимостью

где коэффициент Холла.олывра

52.Термоанемометры.

Тонкая проволока, нагреваемая током и охлаждаемая потоком среды. Эффект охлаждения измеряется либо по изменению сопротивления нити, либо по изменению тока, требуемого для поддержания постоянной температуры нити, т.е. ее постоянного сопротивления. Градуируется прибор в единицах скорости потока. Физически термоанемометр указывает скорость передачи тепла от наклеенной проволоки потоку. Интересны статические характеристики термоанемометров, включающихся различными методами:

1. метод постоянного сопротивления

Высокая чувствительность при малых скоростях.

2. м етод заданного тока

В ысокая чувствительность при больших скоростях.

Болометры: тепловой поток , падающий на нить или полоску черненой платины, вызывает изменение ее сопротивления.

Т ермисторы: полупроводниковый элемент сопротивления, чувствительный к температуре. Отличительной особенностью от металлических полупроводников является большая величина нелинейного изменения сопротивления и отрицательный температурный коэффициент. Удельное сопротивление материалов термисторов на несколько порядков выше, чем у металлических.

При увеличении тока напряжение на термисторе вначале возрастает, согласно закону Ома, но с увеличением самоподогрева сопротивление падает, и напряжение уменьшается. зависит от условий охлаждения.

Резистивные преобразователи контактного сопротивления

Принцип работы основан на создании элемента с графитовыми зернами, расположенными между подвижной и неподвижной пластинами. Физика явления заключается в изменении площади контакта между зернами углерода.

Выходное напряжение  до 0.5 В; соотношение сигнал  шум низкое; частотный диапазон узкий  Гц; очень нестабилен во времени. Диски складываются в столбики. Сопротивление столбиков:

где внутренне сопротивление дисков; конструктивная постоянная; давление на диски.

При большом числе дисков , так что полное сопротивление обратно пропорционально давлению

Применяется для измерения малых давлений (в т. числе звуковых).

Резисторы из угольной смеси применяются для измерения малых деформаций.