нієві датчики температури, біметалічні датчики, рідинні і газові термометри, термоіндикатори, термістори, термопари, термоперетворювачі опору, інфрачервоні датчики.
Кремнієві датчики температури використовують залежність опору напівпровідникового кремнію від температури. Діапазон вимірюваних температур - 50 ... + 150 0 C. Застосовуються в основному для вимірювання температури всередині електронних приладів.
Біметалічний датчик зроблений з двох різнорідних металевих пластин, скріплених між собою. Різні метали мають різний температурний коефіцієнт розширення. Якщо з'єднані в пластину метали нагріти або охолодити, то вона зігнеться, при цьому замкне (розімкне) електричні контакти або переведе стрілку індикатора. Діапазон роботи біметалевих датчиків - 40 ... + 550 0 C. Використовуються для вимірювання поверхні твердих тіл і температури рідин. Основні області застосування - автомобільна промисловість, системи опалення та нагріву води.
Термоіндикатори - це особливі речовини, що змінюють свій колір під впливом температури. Зміна кольору може бути оборотним і необоротним. Виробляються у вигляді плівок.
Інфрочервона датчики (пірометри) - використовують енергію випромінювання нагрітих тіл, що дозволяє вимірювати температуру поверхні на відстані. Пірометри діляться на радіаційні, яскравісні і колірні.
Радіаційні пірометри використовуються для вимірювання температури від 20 до 2500 0 С, причому прилад вимірює інтегральну інтенсивність випромінювання реального об'єкта.
яркостное (оптичні) пірометри використовуються для вимірювання температур від 500 до 4000 0 С. Вони засновані на порівнянні в вузькій ділянці спектру яскравості досліджуваного об'єкта з яскравістю зразкового випромінювача (фотометричної лампи).
Колірні пірометри засновані на вимірі відносини інтенсивностей випромінювання на двох довжинах хвиль, обираних зазвичай в червоній або синьої частини спектра; вони використовуються для вимірювання температури в діапазоні від 800 0 С.
Пірометри дозволяють вимірювати температуру у важкодоступних місцях і температуру рухомих об'єктів, високі температури, де інші датчики вже не працюють.
- лінза; 2 - діафрагма; 3 - приймач випромінювання (перетворювач); 4 - окуляр; 5 - світлофільтр
Малюнок 3 - пірометр повного випромінювання
Для вимірювання температур від - 80 до 250 0 С часто використовуються так звані кварцові термоперетворювачі, що використовують залежність власної частоти кварцового елемента від температури. Робота даних датчиків заснована на тому, що залежність частоти перетворювача від температури і лінійність функції перетворення змінюються залежно від орієнтації зрізу щодо осей кристала кварцу. Дані датчики широко використовуються в цифрових термометрах.
Дія п'єзоелектричних датчиків засноване на використанні п'єзоелектричного ефекту (п'єзоефекту), що полягає в тому, що при стисненні або розтягуванні деяких кристалів на їх гранях з'являється електричний заряд, величина якого пропорційна діючій силі.
П'єзоефект звернемо, т. е. прикладена електрична напруга викликає деформацію п'єзоелектричного зразка - стиснення або розтягнення його відповідно знаку прикладеної напруги. Це явище, зване зворотним п'єзоефектом, використовується для збудження і прийому акустичних коливань звукової та ультразвукової частоти.
Використовуються для вимірювання сил, тиску, вібрації і т.д.
Малюнок 4 - Схема найпростішого пьезодатчика
На рис. 3.10 наведена найпростіша схема п'єзоелектричного датчика, що складається з пластинок 1, і станіолевих прокладок 3, які служать одним з висновків (-), а другий висновок має контакт з корпусом 2. Ізоляційна прокладка 4 служить для зменшення витоку зарядів.
Оптичні (фотоелектричні) датчики
Розрізняють аналогові й дискретні оптичні датчики. У аналогових датчиків вихідний сигнал змінюється пропорційно зовнішньої освітленості. Основна область застосування - автоматизовані системи управління освітленням.
Датчики дискретного типу змінюють вихідна стан на протилежне при досягненні заданого значення освітленості.
Фотоелектричні датчики можуть бути застосовані практично у всіх галузях промисловості. Датчики дискретної дії використовуються як своєрідні безконтактні вимикачі для підрахунку, виявлення, позиціонування та інших завдань на будь-якої технологічної лінії.
Оптичний безконтактний датчик, реєструє зміну світлового потоку в контрольованій області, пов'язане зі зміною положення в просторі будь-яких рухомих частин меха...
