Пьезоэлектрический датчик (п.Д.)

Пьезоэлектри́ческий эффе́кт проявляется двояко :

1 Прямой пьезоэлектрический эффект, когда возникает поляризация диэлектрика под действием механических напряжений.

2 Обратный пьезоэлектрический эффект — возникает механическая деформация под действием электрического поля.

Прямой пьезоэффект используется:

• в ультразвуковых эхопреобразователях,

• в датчиках в качестве чувствительного к силе элемента (чем больше сила, тем выше напряжение на контактах.);

• в качестве чувствительного элемента в микрофонах.

Обратный пьезоэлектрический эффект используется:

• в пьезоизлучателях (эффективны на высоких частотах и имеют небольшие габариты, ультразвуковых приемниках и излучателях;

• в системах сверхточного позиционирования, например в системе позиционирования иглы в сканирующем туннельном микроскопе или позиоционер перемещения головки жёсткого диска;

• для подачи чернил в широкоформатных принтерах, печатающих на сольвентных чернилах и чернилах с ультрафиолетовым отверждением;

• в пьезоэлектрических двигателях.

Тензометрический датчик

Тензометрический датчик (тензодатчик) — это прибор для измерения деформации различных конструкций. Среди электронных тензодатчиков, наибольшее распространение получили тензорезистивные датчики.

Тензорезистивный датчик обычно представляет собой специальную упругую конструкцию с закреплённым на ней тензорезистором и другими вспомогательными деталями. После калибровки, по изменению сопротивления тензорезистора можно вычислить степень деформации, которая будет пропорциональна силе, приложенной к конструкции.

Тензодатчик, как датчик силы, применяется для измерения: веса вагонов, автотранспорта, резервуаров; усилий в прокатных станах, подъемных механизмах; испытаний кузовов автомобилей; тяги авиадвигателей; нагрузок в опорных стенах; крутящего момента

Датчики перемещения ( потенциометрические, емкостные, индуктивные,).

Датчики перемещений применяются для измерения абсолютных и/или относительных перемещений от нулевой точки посредством преобразования перемещения в электрический сигнал. Датчики перемещения разделяются по типу преобразования.

Потенциометрический датчик

Потенциометр - чаще проволочный (но может быть и угольный) резистор (реостат) с движком, который скользит вдоль резистора Таким образам, по существу п. является резистором с переменным сопротивлением Потенциометры бывает линейными и круговыми (в зависимости от характера перемещения его регулирующего органа) Потенциометры часто выполняют роль преобразователей перемещения в электрическую величину.

Емкостной датчик Емкостные датчики предназначены для решения задач промышленной автоматизации, требующих бесконтактного определения присутствия объектов, выполненных из различных материалов, как металлических, так и неметаллических (например, сыпучие материалы, жидкие, зернистые вещества) на расстоянии до 25 мм. Датчики определяют приближение и присутствие объектов, поэтому идеальны для мониторинга уровня заполнения объемов с жидкостью или сыпучими материалами, а также для контроля содержания упаковки. Датчики имеют широкий диапазон рабочих температур и большое расстояние срабатывания. Датчики емкостные устойчивы к воздействию электромагнитных полей и соответствуют классу защиты IP 67 для работы в тяжелых условиях эксплуатации. Датчики выполнены в цилиндрических и прямоугольных корпусах и предназначены для монтажа на панель или утопленного монтажа.

Индуктивный датчик — бесконтактный датчик предназначенный для контроля положения объектов из металла (к другим материалам не чувствителен).

Индуктивные датчики широко используются для решения задач АСУ ТП. Выполняются с нормально разомкнутым или нормально замкнутым контактом.

Принцип действия основан на изменении параметров магнитного поля, создаваемого катушкой индуктивности внутри датчика.

Термоэлектрические датчики.

Терморезистор (Т.) - полупроводниковый резистор, электрическое. сопротивление которого изменяется в зависимости от изменения температуры. Для Т. характерны большой температурный коэффициент сопротивления (ТКС) (в десятки раз превышающий ТКС металлов), простота устройства, способность работать в различных климатических условиях при значительных механических нагрузках, стабильность характеристик во времени. Т. изготовляют в виде стержней, трубок, дисков, шайб, бусинок и тонких пластинок преим. методами порошковой металлургии; их размеры могут варьировать в пределах от 1 -10 мкм до 1-2 см. Основные параметры Т. номинальное сопротивление, ТКС, интервал рабочих температур, максимально допустимая мощность рассеяния.

Термопа́ра (термоэлектрический преобразователь температуры) — термоэлемент, применяемый в измерительных и преобразовательных устройствах, а также в системах автоматизации отопления, вентиляции и кондиционирования.

Международный стандарт на термопары МЭК 60584 (п.2.2) дает следующее определение термопары: Термопара - пара проводников из различных материалов, соединенных на одном конце и формирующих часть устройства, использующего термоэлектрический эффект для измерения температуры.

Принцип действия основан на эффекте Зеебека, иначе термоэдс. Когда концы проводника находятся при разных температурах, между ними возникает разность потенциалов, пропорциональная разности температур, коэффициент пропорциональности называют коэффициент термоэдс. У разных металлов коэффициент термоэдс разный и, соответственно, разность потенциалов, возникающая между концами разных проводников будет различная. Помещая спай из металлов с отличными коэффициентами термоэдс в среду с температурой Т1, мы получим напряжение между противоположными контактами находящимися при другой температуре Т2, которое будет пропорционально разности температур Т1 и Т2.