Омічні (резистивні) датчики. Схема, опис

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Електрику

Датчики. Омічні (резистивні) датчики. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Довідник електрика

Омічні (резистивні) датчики - прилади, принцип дії яких ґрунтується на зміні їх активного опору при зміні довжини l, площі перерізу S чи питомого опору p.

Принцип дії описується відповідно формулою R= pl/S.

Крім того, використовується залежність величини активного опору від контактного тиску та освітленості фотоелементів. Відповідно з цим омічні датчики ділять на групи:

контактні;
потенціометричні (реостатні);
тензорезисторні;
терморезисторні;
фоторезисторні.

Контактні датчики - це найпростіший вид резисторних датчиків, які перетворюють переміщення первинного елемента в стрибкоподібну зміну опору електричного кола. За допомогою контактних датчиків вимірюють та контролюють зусилля, переміщення, температуру, розміри об'єктів, контролюють їх форму тощо.

До контактних датчиків відносяться:

колійні та кінцеві вимикачі;
контактні термометри;
електродні датчики, які використовуються в основному для вимірювання граничних рівнів електропровідних рідин.

Контактні датчики можуть працювати як на постійному, так і на змінному струмі. Залежно від меж вимірювання контактні датчики можуть бути однограничними та багатограничними. Останні використовують для вимірювання величин, що змінюються у значних межах, при цьому частини резистора R, включеного в електричний ланцюг, послідовно закорочуються.

недолік контактних датчиків - складність здійснення безперервного контролю та обмежений термін служби контактної системи. Але завдяки граничній простоті цих датчиків їх широко застосовують у системах автоматики.

Реостатні датчики являють собою резистор з активним опором, що змінюється. Вхідний величиною датчика є переміщення контакту, а вихідний - зміна опору. Рухомий контакт механічно пов'язані з об'єктом, переміщення (кутове чи лінійне) якого потрібно перетворити.

Найбільшого поширення набула потенціометрична схема включення реостатного датчика, в якій реостат включають за схемою дільника напруги. Нагадаємо, що дільником напруги називають електротехнічний пристрій для розподілу постійної або змінної напруги на частини.

Дільник напруги дозволяє знімати (використовувати) тільки частину наявної напруги за допомогою елементів електричного ланцюга, що складається з резисторів, конденсаторів або котушок індуктивності. Змінний резистор, що включається за схемою дільника напруги, називають потенціометром.

Зазвичай реостатні датчики застосовують у механічних вимірювальних приладах для перетворення їх показань в електричні величини (струм або напруга), наприклад, у вимірювачах поплавця рівня рідин, різних манометрах.

Датчик у вигляді простого реостату майже не використовується внаслідок значної нелінійності його статичної характеристики

I_н= f(x), Де I_н - Струм у навантаженні.

Вихідною величиною такого датчика є падіння напруги UBbIX між рухомим та одним з нерухомих контактів. Залежність вихідної напруги від переміщення х контакту U_вих = f(x) відповідає закону зміни опору вздовж потенціометра. Закон розподілу опору за довжиною потенціометра, який визначається його конструкцією, може бути лінійним або нелінійним.

Потенціометричні датчики, що конструктивно являють собою змінні резистори, виконують з різних матеріалів - обмотувального дроту, металевих плівок, напівпровідників і т.д.

Тензорезистори (тензометричні датчики) служать вимірювання механічних напруг, невеликих деформацій, вібрації. Дія тензорезисторів заснована на тензоефект, що полягає в зміні активного опору провідникових і напівпровідникових матеріалів під впливом докладених до них зусиль.

Термометричні датчики (терморезистори) - Опір залежить від температури. Терморезистори як датчики використовують двома способами.

спосіб 1. Температура терморезистора визначається довкіллям; Струм, що проходить через терморезистор, настільки малий, що не викликає нагрівання терморезистора. При цьому терморезистор використовується як датчик температури і часто називається "термометром опору".

спосіб 2. Температура терморезистора визначається ступенем нагрівання постійним за величиною струмом та умовами охолодження. В цьому випадку температура, що встановилася, визначається умовами тепловіддачі поверхні терморезистора (швидкістю руху навколишнього середовища - газу або рідини - щодо терморезистора, її щільністю, в'язкістю і температурою), тому терморезистор може бути використаний як датчик швидкості потоку, теплопровідності навколишнього середовища, щільності газів і т.д. п.

У датчиках такого роду відбувається як би двоступінчасте перетворення: вимірювана величина спочатку перетворюється на зміну температури терморезистора, яке потім перетворюється на зміну опору.

Терморезистори виготовляють як із чистих металів, так і з напівпровідників. Матеріал, з якого виготовляються такі датчики, повинен мати високий температурний коефіцієнт опору, по можливості лінійною залежністю опору від температури, гарною відтворюваністю властивостей та інертністю до впливів навколишнього середовища. Найбільшою мірою всім зазначеним властивостям задовольняє платина; у трохи меншій - мідь и нікель.

У порівнянні з металевими терморезисторами більш високою чутливістю мають напівпровідникові терморезистори (термістори).

Автор: Корякін-Черняк С.Л.

Дивіться інші статті розділу Довідник електрика.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву

Управління дроном рухом корпусу 03.08.2018

Керувати дроном рухами тулуба простіше, ніж джойстиком; такого висновку дійшла група дослідників з Федеральної політехнічної школи в Лозанні (EPFL), що зібрала відгуки добровольців про систему управління віртуальними і реальними апаратами за допомогою рухів тіла.

Згідно з відгуками учасників експерименту, управління дроном за допомогою нахилів корпусу інтуїтивніше, ніж робота пальцями з джойстиком, і дозволяє переключити увагу на пошук цілей і контроль за обстановкою. Оператор рятувального дрона, керованого такою системою, зможе уважніше розглядати місце катастрофи та шукати постраждалих, вважають автори розробки.

Крім того, навичка керування апаратом рухами тулуба формується швидше, ніж навичка ручного керування. "Джойстик - теж відмінний спосіб управління, і пілоти гоночних дронів показують з його допомогою відмінні результати. Але ми помітили, що деяким людям буває складно навчитися керуватися джойстиком, це вимагає великої зосередженості", - пояснює Дженіфер Мільбрадт (Jenifer Miehlbradt,), одна з авторів дослідження.

Управляти дроном тілом виявилося легше, повідомили учасники експерименту; крім того, під час пілотування вони переживали відчуття польоту. За словами добровольців, на те, щоб звикнути до системи, у них пішла лише хвилина-друга; після цього все було просто.

Інші цікаві новини:

▪ Зв'язок між дефіцитом цинку та гіпертонією

▪ Lenovo ThinkPad X1

▪ Гнучкі телевізори LG та Samsung

▪ Ефективний засіб проти зледеніння поверхонь

▪ Вибухонебезпечні Samsung Galaxy Note 7 повертаються у продаж

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Перетворювачі напруги, випрямлячі, інвертори. Добірка статей

▪ стаття Абіссінська криниця. Поради домашньому майстру

▪ статья Які гори найвищі на Землі? Детальна відповідь

▪ стаття Завідувач житлового корпусу пансіонату (готелю). Посадова інструкція

▪ стаття Розведення роз'ємів живлення AT та ATX. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Гальванічний елемент 373, 220/1,5 вольт. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт