20. Тензорезистивні вимірювальні перетворювачі.

Тензорезистивні вимірювальні перетворювачі відносяться до перетворювачів параметричного типу. Тензорезистивний ефект полягає у залежності активного опору чутливого елементу від деформації і характеризується коефіцієнтом тензочутливості

К = ,

де ε_R- відносна зміна електричного опору,ε_R= —, ε_l ~ відносна зміна довжини елемента ε_l = .

У твердих провідниках видовження супроводжується зміною поперечних розмірів. У рамках пружної деформації

ці величини пов'язані коефіцієнтом Пуассона μ= ,, де ε_r- відносна зміна

радіусу поперечного перерізу круглого тіла, ε_l = .Величину ε_sдля

круглого провідника можна записати ε_s= = 2εrабо ε_s= -2 μεe

Тоді значення К можна подати: К = (1 + 2μ) + (Δρ/ρ)/(Δl/l)

Деформація рідких провідників (ртуть, електроліти) також не супроводжується зміною об'єму матеріалу тобто (V= const). Для нихR =ρl/S = ρl² / V. Тоді ε_R=2ε_lа коефіцієнт тензочутливості для рідкихпровідників дорівнює 2.

На відміну від провідників у напівпровідниках тензорезистивний ефект повязаний переважно із зміною р і дорівнює К = ε_R/ε_l . Значення тензочутливості в напівпровідниках значно більші ніж у провідниках, проте їм властива велика температурна нестабільність (залежність параметрів від температури навколишнього середовища).

Використовуються такі вимірювальні перетворювачі для вимірювання невеликих переміщень, деформації, а також інших механічних величин функціонально пов'язаних з деформаціями.

21. Терморезистивні вимірювальні перетворювачі.

Терморезистивні вимірювальні перетворювачі, які будуються на терморезистивному ефекті враховують залежність активного опору провідників Rта напівпровідників від температури. Для металевих терморезисторів у досить широкому інтервалі значень температури залежність електричного опору Rвід температури Т має такий вигляд:

R = R₀(l + aT),

де R_o- питомий опір при Т = 273 К, а -температурний коефіцієнт опору (ТКО), Т - абсолютне значення температури T = t + 273 в К, t- значення температури в С°.

Провідникові терморезисторивиготовляють із мідного дроту для вимірювання температури від (-50 до 180 С°) або із платини для виміру термператури від (0 до 650 С°). Вони мають додатній ТКО а = 4,26-10"³\ІК.

Для платинових терморезисторів залежність опору від температури має таку залежність:

R = R₀( 1 + aT + βT²),

де а,β- коефіцієнти, що рівні а = 3,968-10~³1/К, β =-5,847-10"⁷ 1/К².

Використовуються такі вимірювальні перетворювачі для вимірювання температури в різних температуриних інтервалах.

22. Фоторезистивні вимірювальні перетворювачі.

Оптичне випромінювання (інфрачервоне, видиме та ультрафіолетове з довжиною хвилі 0.3890.78 мкм) може поглинатися речовиною двома способами:

— Кристалічною решіткою тіла, що приводить до його нагрівання;

- Електронами тіла, що переводить їх у збурений стан.

Взаємодія оптичного випромінювання з напівпровідниками приводить до виникнення внутрішнього фотоефекту. Він пов'язаний із переходом збурених електронів із домішкових енергетичних рівнів у зону провідності, із валентної зони на домішкові рівні та із валентної зони в зону провідності. Внутрішній фотоефект в однорідних напівпровідниках (р або п напівпровідникоів пластини) проявляється у виникненні фотопровідності, за рахунок зменшення опору такого напівпровідника при його освітленні.

Вхідною величиною фоторезистивного перетворювача є характеристики оптичного випромінювання, а вихідною - зміна активного опору. Тому, використовуються такі вимірювальні перетворювачі для вимірювання величини освітленності.