інійностей знадобиться додаткове програмне забезпечення. Залежність напруги термопари від температури в цьому випадку можна буде представити поліномом, майже так само, як і залежність опору терморезистора від температури. br/>В
Рисунок 1 - Схема підключення термопари
. Металеві тензодатчики ваги/сили
Металевий тензодатчик ваги/сили (Малюнок 2) зазвичай містить провідник, який представляє собою тонкий шар металу, нанесений на ізолятор. Опір провідника визначається його геометричними розмірами. При стисканні або розтягуванні ізолятора провідник також змінить свою форму, і його опір зміниться. Тензодатчики характеризуються дуже малим опором і ще меншими змінами цього опору. Перевага тензодатчиків в тому, що вони можуть бути використані для вимірювання ваги (наприклад, вантажівки) на вагах без будь-яких рухомих частин. Такий тензодатчик є структурною частиною ваг, що прогинаються під навантаженням. Зауважимо, що гнучкий елемент датчика може бути надрукований на підкладці або навіть на алюмінієвій опорі, будучи від неї ізольованим (Малюнок 2а). Як показано на Малюнок 2б чутлива частина тензодатчика зазвичай зібрана за мостовою схемою. У даному прикладі ставлення R1/R2 одно R3/Rs (Rs - опір тензодатчика), коли тензодатчик не навантажений. При виконанні цієї умови вихідна напруга Voux дорівнює нулю. Якщо тензодатчик деформується під дією ваги або сили, і його опір змінюється, біля мосту настає разбаланс, R1/R2 вже стає рівним R3/Rs (так як Rs змінилося). Вихідна напруга може бути посилено і виміряна. Перевага мостової схеми в тому, що вона служить фільтром для різних шумів (таких як пульсації, наприклад) вхідного напруги. Вихідна напруга буде залежати від вхідного, але зміни вхідного напруги не вплинуть значно на вихідну напругу. p align="justify"> Так як опір тензодатчика дуже мало, його вихідна напруга має бути посилене у багато разів перед вимірюванням. Типовий тензодатчик має опір близько 100 Ом, і в практичних застосуваннях повинен відчувати вкрай малі зміни опору - на рівні 0.0002% від номінальної величини. Тензодатчики в різному конструктивному виконанні застосовуються для вимірювання ваги, сили і тиску. Промисловістю також випускаються напівпровідникові тензодатчики з мікромеханічними опорами, нанесеними на кремнієву підкладку. Перевага такої технології в тому, що схеми посилення й обробки сигналу можуть бути розміщені на тому ж кристалі. br/>В
Рисунок 2 - Металевий тензодатчик ваги/сили
3. Мікросенсора витрати (газу, рідини)
витрачаються газ (рідина) переміщається по трубі. Для оцінки кількості проходить газу микросистемность засобами не придатні турбіни, поршні та інші пристрої, що використовуються при великих витратах. Найчастіше в МСТ для визначення витрати використовується вимірювання відхилення температури датчика, що містить нагрівальний елемент, яка відбувається за рахунок зміни інтенсивності охолодження при зміні швидкості газового потоку. Інший прийом - вимірювання перепаду тиску на деякій ділянці (базі) в трубі. На рис. +45 Показано поперечне перетин мікросенсора витрати, що знаходиться в трубці діаметром 4 мм. br/>В
Рис. 45. Поперечний переріз мікросенсора з каналом газового потоку:
- резистори, 2 - обігрівач, 3 - радіатор і елемент каналу газового
потоку; 4 - газовий потік на вході в трубку; 5 - стінка трубки
У сенсорі знаходиться нагрівач (2) і дві пари терморезисторов (1), розташованих ліворуч і праворуч від нагрівача і включених в схему моста. Лівий резистор охолоджується холодним набігаючим на нагрівач датчика потоком, а правий нагрівається потоком, підігрітим при проходженні над нагрівачем. У підсумку сигнал, що знімається з мосту пропорційний різниці температур лівого і правого резисторів, яка залежить від інтенсивності охолодження, тобто від швидкості потоку. Радіатор (3) забезпечує оптимальний розподіл температури вздовж мембрани з резисторами і формує канал газового потоку всередині сенсора. p align="justify"> Деякі технічні відомості:
Датчик виготовлений на підкладці з монокристалічного кремнію. Робоча частина (мембрана) має розміри 2.1, 5мм. Харчування моста 3В, споживана потужність до 8МВт. Перегрів нагрівача 55 В° С. Чутливість відповідає вихідній напрузі 0,7 В при швидкості потоку 2,7 м/с. p align="justify"> Інший варіант подібного датчика, що працює за аналогічним принципом, наведено на рис. 46. ​​br/>В
Рис. 46. Чутливі елементи КМОП датчиків витрати газового потоку: а) графіки розподілу температури уздовж поздовжньої осі чутливих елементів: 1 - за наявності газового потоку; 2-без газового потоку. б) спрощене зображення чутливих елементів КМОП датчиків з мостовий мікроструктурою: 3 - напрям газового потоку; 4 - нагрівач; 5 - термобатарея. в) з по...
