Датчики іч-випромінювання

Для ІЧ-діапазону від 0,8 до 12 мкм існує множина датчиків випромінювання на основі селеніду свинцю (PbSe), сульфіду свинцю (PbS), арсеніду індію (InAs), антимоніду індію (InSb) і германію, а також п’єзоелектричні детектори. Важливою областю застосування таких детекторів є виявлення людей. При розгляданні спектрального складу ІЧ-випромінювання, що випускається людиною при температурі тіла біля 36,4°С, можна відмітити максимум в ділянці довжин хвиль 10 мкм.

Волоконно-оптичні датчики

Волоконно-оптичні датчики використовують: 1) як лінії передачі; 2) як сенсори.

Волоконно-оптичні лінії чутливі до електричного поля (ефект Керра), магнітного поля (ефект Фарадея), до вібрації, температури, тиску, деформації (вигину). Чутливість волокна до зовнішніх дій для лінії передачі є недоліком, а для сенсора – основою його роботи. Використовують одномодові волокна (діаметр сердечника близько 10 мкм), багатоходові (більше 50 мкм), n2<n1.

2.5.5. Хімічні виміри

Часто потрібно рівень кислотності розчину рН=-log₁₀[H⁺], де Н⁺ - концентрація іонів водню в грамах на літр. рН змінюється в діапазоні від 0 до 14; 0 - розчин повністю кислотний, 7 – нейтральний, 14 – повністю лужний. Вимірювання кислотності виконується розміщенням у розчині двох спеціальних електродів. Один із них – опорний електрод, інший – рН- електрод. Вимірюється різниця потенціалів на електродах, що пропорційна до кислотності.

До хімічних датчиків відносяться газові датчики, які призначенні для виявлення різноманітних газів в приміщенні чи в складі вихлопних газів. В присутності визначених газів (наприклад СО₂, СО, О₂ чи Н₂) вони виробляють електричні сигнали, які більш менш специфічні для різних сполук.

2.5.6. Датчики магнітного поля

Поміж датчиків магнітного поля розрізняють датчики трьох типів, що використовують різноманітні фізичні ефекти, а саме: магніторезистивні датчики, датчики Холла, датчики Віганда.

Магніторезистивні датчики. Деякі феромагнітні матеріали, наприклад пермалой (80% Ni i 20% Fe), змінюють свій електричний опір при дії магнітного поля. Ступінь цієї зміни залежить від величини напруженості магнітного поля і кута між вектором напруженості і напрямком струму.

Датчики Холла. Під дією струму I і магнітної індукції B, вектори яких взаємно перпендикулярні, на обкладинках датчика з’являється напруга U_H. Величина цієї напруги залежить від геометрії (довжини l і товщини d) датчика, струму І, коефіцієнта Холла R_H і магнітної індукції В:

.

Інтелектуальні датчики (Smart sensor)

В сучасних датчиках аналоговий сенсор поєднується з схемами обробки сигналу, АЦП та ін.

Рис. 2.5. Основні елементи „інтектуального датчика”

Література

1. Арутюнов О.С. Датчики состава и свойств вещества. – М.-Л.: Энергия, 1966. – 160 с.

2. Виглеб Г. Датчики. Устройство и применение. – М.: Мир, 1989. – 196 с.

3. Мікроелектронні сенсори фізичних величин. Т.1./ ред. З.Ю.Готри. – Львів: Ліга-Пресс, 2002. – 475 с.

4. Мікроелектронні сенсори фізичних величин. Т.2. / ред. З.Ю.Готри. – Львів: Ліга-Пресс, 2003. – 595 с.

5. Рогельберг И.Л., Бейлин В.М. Сплавы для термопар. Справоч. изд. – М.: Металлургия, 1983. – 360 с.

6. Световодные датчики / Б.А.Красюк, О.Г.Семенов и др. – М.: Машиностроение, 1990. – 256 с.

7. Шрайбер Г. Инфракрасные лучи в электронике. – М.: ДМК Пресс, 2001. – 240 с.