Реферат: Чувствительные элементы или датчики
В настоящее время наряду с рассмотренными фотоэлементами в
качестве датчиков тока начинают применять также фотодиоды и фототриоды, в
которых используют чувствительность электронно-дырочного перехода в
полупроводниках к световому потоку. Фотодиод включается в цепь источника тока в
направлении обратной проводимости. При отсутствии светового потока в цепи
нагрузочного сопротивления, включенного последовательно с фотодиодом, протекает
небольшой ток обратной проводимости, так называемый темновой ток. Если зона
электронно-дырочного перехода освещается световым потоком, то ток возрастает
пропорционально величине светового потока. У фототриода за счет эффекта
усиления чувствительность к световому потоку значительно выше, чем у фотодиода.
В настоящее время промышленность выпускает комплекс
элементов и устройств электронной и пневматической агрегатных унифицированных
систем автоматического регулирования и контроля (АУС). Агрегатный принцип построения
систем и унификация входных и выходных параметров позволяют из сравнительно
небольшого числа стандартных блоков компоновать различные схемы автоматического
контроля и регулирования.
В электронной агрегатной унифицированной системе (ЭАУС) широко
применяют датчики постоянного тока с унифицированным выходным сигналом 0-5 (или
0,5 - 5) мА, а также датчики переменного тока с неунифицированным
выходным сигналом. В пневматической агрегатной унифицированной системе часто
используют пневматические датчики, у которых выходное давление изменяется от 20
до 100 кн/м2 (0,2-1 кГ/см2). Для связи
электронных и пневматических устройств служат специальные электропневматические
и пневмоэлектрические преобразователи.
В большинстве пневматических датчиков входной сигнал преобразуется
в перемещение заслонки, которая управляет истечением воздуха из сопла, изменяя
давление в камере, расположенной перед соплом. Принцип работы таких устройств
описан ниже при рассмотрении пневматических усилителей, являющихся часто
составными элементами пневматических датчиков.
Для измерения неэлектрических величин применяется и частотный
метод, при котором измеряемая величина преобразуется в переменное
напряжение, частота которого зависит от этой величины. Достоинством частотного
метода измерения является то, что в процессе передачи и дальнейшей обработки
частотного выходного сигнала не возникает дополнительной погрешности.
Наибольшее развитие для преобразования неэлектрических
величин в частоту получили струнные датчики. Принцип действия струнного датчика
основан на зависимости собственной частоты колебаний натянутой струны длиной и
массой от силы натяжения. Струнные датчики используются в приборах для
измерения силы, давления, расхода, температуры и др. При воздействии на струну
измеряемой силы струна практически не растягивается, поэтому первичный
преобразователь (например, мембрана в датчике давления) работает, почти не
деформируясь.
Принцип действия магнитоупругих датчиков основан на магнитоупругом
эффекте - физическом явлении, проявляющемся в виде изменения магнитной
проницаемости ферромагнитного материала в зависимости от механических
напряжений в нем. Магнитоупругие датчики используются для измерения силовых
параметров: усилий, давлений, крутящих и изгибающих моментов, механических
напряжений и т.п.
|