вання перетвориться в теплову при її поглинанні приймальні майданчиком. Приймальна майданчик покривається високопоглощающім покриттям з коефіцієнтом чорноти більше 0,9. Такі покриття не селективні і поглинають інтегральний тепловий потік у всьому діапазоні довжин хвиль падаючого випромінювання. Приймальна майданчик ізолюється від конструкції фотоприймача, завдяки чому по зміні температури нагріву майданчика можна судити про величину падаючого потоку випромінення.
За способом зміни температури приймача теплові фотоприймачі поділяються на термоелектричні, болометричні, піроелектричні.
Термоелектричні приймачі використовують фольгові термобатареи. Для підвищення чутливості і швидкодії таких приймачів зменшують розміри приймальних майданчиків. Так, в радіаційних термометрах для вимірювання температури в діапазоні -60 ... +100 В° С використовують приймальні майданчики діаметром 3 мм з поглинанням випромінювання в області от 0,4 до 25 мкм, чутливістю 0,1 В/Вт і постійної часу 0,4 с.
У Болометр використовується терморезистивного спосіб вимірювання температури. Приймальні майданчиком є ​​сам чутливий елемент з теплопоглинальних покриттям.
В якості терморезистивного матеріалу використовуються метали або напівпровідники у вигляді автономної фольги або плівки, нанесеної на ізоляційну підкладку. Поріг чутливості таких болометрів перебувати на рівні 10 -6 К. [1]
2.2 Датчики положення
За допомогою датчиків положення можна безконтактним способом дистанційно реєструвати процеси переміщення і управляти ними. Приклад застосування такого датчика показаний на малюнку 2.9.
Наприклад, потрібно зареєструвати вібрацію якого механізму в процесі роботи при різних навантаженнях. Для цього на ньому в характерному місці встановлюють світлодіод (випромінювач). p> Випромінювання цього світлодіода за допомогою отображающей оптики (наприклад, лінзи) фокусується на датчику положення.
В В
Малюнок 2.9 - Схема пристрою для реєстрації вібрації механізму
В принципі такий датчик складається з подовженого pin-діода з двома вихідними електродами з одного боку і одним електродом з протилежного боку (малюнок 2.10).
В
Малюнок 2.10 - Структура датчика положення: підкладка з високочистого кремнію є i-областю з власною провідністю
При непрацюючому механізмі відображає оптика юстуються таким чином, щоб на обидві частини pin-діода потрапляло випромінювання однаковою інтенсивності, тобто 1 А = I В . Як тільки світлодіод починає переміщатися через вібрації механізму, інтенсивність перерозподіляється і порушується рівність струмів 1 А і I В . У підсумку різниця О”I = [1 А - I В ] виявляється мірою рівня вібрації механізму, яку можна оцінювати за різних режимах роботи. Найважливіші характеристики датчиків положення графічно представлені на малюнку 2.10. Лінійність вимірювання положення (малюнок 2.10, б) означає відхилення вихідного сигналу від номінальної значення (у відсотках) при лінійному зміщенні по всій довжині датчика (в даному випадку 30 мм). Це найважливіша характеристика дотримується в межах похибки В± 1%. [2]
В
Р - генератор фотоструму; D - ідеальний діод; З j - ємність р n-переходу; R sh - опір шунта; R ie - поверхневий опір
Малюнок 2.10 Спектральна чутливість (а), лінійність вимірювання положення (б), температурна залежність спектральної чутливості (в) і еквівалентна схема (г) датчика положення
Типовими прикладами застосування оптичних датчиків положення є вимірювання протяжних об'єктів (приміром, тунелів, будівель, конструкцій) за допомогою променя лазера, направляється на датчик. Відхилення променя від центру, датчика внаслідок переміщень або вібрацій може бути виміряна з великою точністю.
В
2.3 двокоординатної вимірювання положення
двокоординатної вимірювання положення додає ще один ступінь свободи при визначенні становища або розміщенні (позиціонуванні) об'єкта.
Датчик цього типу складається з активної поверхні у формі квадрата, на кожній стороні якого є по електроду (малюнок 2.11). Протилежні електроди призначені відповідно для визначення зсувів по осях X і У, як показано на малюнку 2.12.
В
Малюнок 2.11 - Конструктивне виконання двокоординатного датчика положення
В
Малюнок 2.12 - Схема вимірювального блоку (обчислювальна схема) двокоординатного датчика положення
Сигнали Y 1 і Y 2 за допомогою предпідсилювачів узгоджуються з обчислювальної схемою, яка формує ставлення різниці сигналів до їх суми. Процес обчислення аналогічний здійснюваному в лінійних датчиках положення. Завдяки додатковій ступеня свободи (по осі X) здійснюється двокоординатної вимірювання положення. p> Лінійність XY-позиціонування показана на малюнку 2.13. Вона ...
