Поделиться Поделиться

Немного истории «Дотранзисторный» период

Как работает транзистор?

Пусть на коллектор и на базу транзистора подано отрицательное напряжение относительно эмиттера — на базу меньшее Б1, на коллектор большее Б2 (рис. 3, а). Тогда электрическое поле между базой и эмиттером направлено слева направо и способствует движению дырок из эмиттера в базу, а электронов — наоборот, из базы в эмиттер. Поле между базой и коллектором направлено также направо и препятствует переходу дырок из коллектора в базу и электронов из базы в коллектор. Однако дырки, попавшие в базу из эмиттера, под действием этого поля свободно проходят в коллектор. Обычно базу делают достаточно тонкой, поэтому в коллектор переходят практически все дырки из эмиттера за счёт диффузии [4], и в коллекторной цепи течет достаточно большой ток.
Иначе говоря, слабый ток базы управляет значительным током коллектора.
Теперь предположим, что напряжение базы относительно эмиттера стало положительным Б1, а напряжение коллектора по-прежнему отрицательно Б2 (рис. 3, б). Тогда электрическое поле между эмиттером и базой направлено налево, а между базой и коллектором – направо. Таким образом, поле препятствует выходу электронов из базы в обе стороны, так же как и попаданию в нее дырок. Поэтому через контакты течет только ток, связанный с движением неосновных носителей – дырок в базе и электронов в эмиттере и коллекторе. Их количество пренебрежимо мало по сравнению с основными, следовательно, и ток в этом случае довольно мал.
Значит, меняя напряжение между базой и эмиттером, можно влиять на изменение величины коллекторного тока от нулевого до максимального, то есть «открывать» и «закрывать» Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 1 транзистор.

Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 2 Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 3 Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 4

На рис. 4. показана схема на транзисторе VT1 структуры n-p-n. Меняя ток базы с помощью R1 можно менять ток коллектора, в цепь которого включена лампочка EL1. Естественно, яркость свечения лампочки также будет меняться, хотя напряжение батареи GB1 остаётся постоянным.
С помощью современных технологий изготовить транзистор гораздо проще, чем электронную лампу-триод. Транзистор можно сделать очень маленьким, а значит, быстрым в работе и потребляющим малую мощность. Из-за этих преимуществ современные радиоэлектронные приборы и устройства создаются именно на полупроводниковых транзисторах (и не только!), а не на электронных лампах.
Рис. 5: полупроводниковые и вакуумные электронные триоды.

3. Два основных типа транзисторов
БИПОЛЯРНЫЕтранзисторы – именно о них рассказывалось выше. Такие транзисторы имеют «слоистую» структуру и бывают «прямой» проводимости (p-n-p см. рис. 2) и «обратной» (n-p-n см. рис. 6). Принципиальная разница между ними в строении кристалла.

ПОЛЕВЫЕтранзисторы – в них управление рабочим током осуществляется не током во входной (базовой) цепи, как в биполярном транзисторе (см. рис. 4), а воздействием электрического поля на свободные носители заряда. Именно поэтому такие транзисторы получили название «полевые». У них в создании электрического тока участвуют носители заряда только одного типа (электроны или дырки).

Основой полевого транзистора служит пластина кремния с проводимостью n-типа, в которой имеется тонкая область с проводимостью р-типа (рис. 8). Пластину кремния называют затвором, а область проводимости р-типа в ней – каналом. С одной стороны канал заканчивается истоком, с другой – стоком, который также является областью проводимости р-типа, но с повышенной концентрацией дырок. Между затвором и каналом создаётся p-n переход. От затвора, стока и истока сделаны контактные выводы.

Если к истоку подключить «+», а к стоку «-» батареи питания GB, то в канале появится ток, создающийся движением дырок от истока к стоку. Этот ток, который называют ток стока Ic , зависит не только от напряжения этой батареи GB, но и от напряжения между истоком и затвором – элемент G. Дело в том, что когда на затворе относительно истока действует положительное закрывающее напряжение, объединённая область p-n перехода расширяется (показано штриховыми линиями). От этого канал сужается, его сопротивление увеличивается, из-за чего Icуменьшается. С уменьшением положительного напряжения на затворе объединённая область p-n перехода, наоборот, сужается, канал расширяется и Icувеличивается.
Если на затвор вместе с положительным напряжением смещения подавать низкочастотный или высокочастотный сигнал, то в цепи стока возникнет пульсирующий ток, а на нагрузке, включенной в эту цепь, – напряжение усиленного сигнала.

Транзистор – усилитель

Схема усилителя на транзисторе структуры n-p-n, который может быть как германиевым, так и кремниевым, и графики, поясняющие сущность его работы, показаны на рис. 10.

Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 5 На коллектор n-p-Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 6 nтранзистора относительно эмиттера через резистор Rн подают положительное напряжение источника питания Uпит напряжением 4,5...9 В. Участок эмиттер-коллектор, резистор Rн и источник питания Uпит образуют коллекторную цепь транзистора-усилителя.
Резистор Rн в этой цепи выполняет функцию нагрузки, на которой выделяется напряжение сигнала, усиленного транзистором. На базу транзистора через R*б подается положительное напряжение источника питания, называемое начальным напряжением смещения. При этом в цепи база-эмиттерный переход транзистора возникает ток, значение которого определяется (по закону Ома) напряжением источника питания и суммарным сопротивлением базового резистора R*б и эмиттерного p-n перехода.
Подбором этого резистора (на схемах обозначают звездочкой *) на базе устанавливают такое напряжение смещения, при котором на коллекторе транзистора относительно эмиттера будет примерно половина напряжения источника питания. При этом транзистор открывается и в его коллекторной цепи возникает ток коллектора Iк, который во много раз больше тока в базовой цепи.
Для германиевых транзисторов, работающих в режиме усиления, начальное напряжение смещения должно быть 0,1...0,2 В, а для кремниевых — 0,6...0,7 В. Без начального напряжения смещения на базе транзистор искажает усиливаемый сигнал.
Как работает такой усилитель? Сигнал Uвх, который надо усилить, подают на вход усилителя через связующий конденсатор Cсв, а усиленный им сигнал снимают с нагрузочного резистора Rн. Пока такого сигнала на входе усилителя нет, на базе транзистора действует только напряжение смещения, открывающее транзистор.
В это время в коллекторной цепи течет ток покоя Iп (на графиках рис.10 — участки 0 - а). С появлением на входе усилителя сигнала Uвх напряжение на базе транзистора начинает изменяться: при положительных полупериодах входного сигнала оно становится более положительным, а при отрицательных — менее положительным. В результате соответственно изменяется и ток базы, текущий через эмиттерный переход транзистора, и в значительной степени — напряжение на коллекторе и ток в коллекторной цепи.
При этом на нагрузочном резисторе Rн выделяется переменное напряжение, которое во много раз больше напряжения входного сигнала. Этот сигнал через разделительный конденсатор Cраз, пропускающий только переменную составляющую, может быть подан на вход следующего каскада для дополнительного усиления.

Точно так же работает и транзистор структуры p-n-p , например . Но в этом случае полярность включения источника питания должна быть обратной, чтобы на коллектор и базу транзистора относительно эмиттера подавалось отрицательное напряжение.
Усилительные свойства транзистора оценивают статистическим коэффициентом передачи тока базы h21Э (читают так: аш-два-один-э) и выражают числом, показывающим, во сколько раз изменяется ток коллекторной цепи по сравнению с изменением тока в базовой цепи.
Практически можно считать, что коэффициент h21Э равен частному от деления тока коллектора на ток базы, то есть: h21Э=IК/IБ. Если, например, ток IК равен 1 мА, а ток базы IБ — 0,02 мА (20 мкА), то коэффициент h21Э этого транзистора будет приблизительно 50. Чем больше численное значение коэффициента h21Э транзистора, тем, естественно, больше усиление сигнала, которое он может обеспечить.

Схема реального транзисторного усилителя на рис. 11:

Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 7

На рис. 12 представлена схема одного из простейших радиоприёмников (с сайта http://www.nauchebe.net), в котором транзистор [5] работает в качестве усилителя:

Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 8

Транзистор может работать и как генератор электрических и электромагнитных колебаний. В настоящее время транзистор как дискретный [6] элемент используется в радиоэлектронных устройствах не часто. Все шире применяются интегральные схемы, в одном кристалле которых содержится громадное количество транзисторов.
Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 9 Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 10
Рис. 13 - часть платы с транзисторами, рис. 14 – часть платы с микросхемами.

Немного истории «Дотранзисторный» период

В 1906 году Гринлиф Пикард запатентовал кремниевый кристаллический детектор.
В 1910 году Уильям Икклз обнаружил, что кристаллические детекторы в определённых условиях демонстрируют отрицательное внутреннее сопротивление и потому могут быть использованы для генерации колебаний и усиления сигналов.
В 1922 году О. В. Лосев доказал возможность усиления и генерации электромагнитных колебаний на кристаллическом детекторе при подаче на него постоянного напряжения смещения (кристадинный эффект). Цинкитный детектор («кристадин») Лосева сохранял работоспособность на частотах до 10 МГц.
К концу 1920-х годов кристаллические детекторы были вытеснены вакуумными лампами, а развитие этого направления физики полупроводников приостановилось.

«Транзисторная» эра
Телевизоры, автомобили, радиоприемники, медицинские и бытовые приборы, компьютеры, космические «челноки» и даже программируемые дверные замки в гостиницах – наверное, сложно себе представить хоть один мало-мальски сложный электронный прибор из тех, что нас окружают, который не использовал бы транзисторы. Изобретение транзистора почти 70 лет назад сотрудниками научно-исследовательского центра Bell Labs стало важнейшим фактором, стимулировавшим внедрение многих замечательных инноваций и развитие технологий. Именно транзистор – крошечное устройство, действующий подобно миниатюрному выключателю, обеспечил феноменальный триумф компьютеров.
Первые патенты на принцип работы полевых транзисторов были зарегистрированы в Германии 1928 на имя Юлий Эдгар Лилиенфелд. В 1934 немецкий физик Оскар Хейл запатентовал полевой транзистор. Полевые транзисторы (в частности, МОП-транзисторы [7]) основаны на простом электростатическом эффекте поля [8], по физике они существенно проще биполярных транзисторов, и поэтому они придуманы и запатентованы задолго до биполярных. Тем не менее, первый МОП-транзистор был изготовлен позже биполярного транзистора в 1960 году. Только 90-х годах прошлого века МОП-технология стала доминировать над биполярной.
В 1947 Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн (рис. 15) в лабораториях Bell Labs впервые создали действующий биполярный транзистор, продемонстрированный 16 декабря. 23 декабря 1947 года состоялось официальное представление изобретения и именно эта дата считается днём открытия транзистора. В 1956 году они были награждены Нобелевской премией по физике «за исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта». Впоследствии Джон Бардин стал единственным за всю историю «нобелевки» дважды лауреатом в одной и той же номинации: вторая премия в области физики была присуждена ему в 1972 году за создание теории сверхпроводимости.
Название - «транзистор» - придумал их коллега Джон Пирс. В мае 1948 года он победил во внутреннем конкурсе, организованном среди сотрудников лаборатории, на самое удачное название изобретения, Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 11 которому на тот момент исполнилось всего несколько месяцев. Слово «transistor» образовано путем соединения двух терминов: «transconductance» (активная межэлектродная проводимость) и «variable resistor» или «varistor» (переменное сопротивление, варистор).

Чтобы максимально ускорить популяризацию транзисторов, в научно-исследовательском центре Bell Labs было принято решение продать лицензию на транзисторные технологии. Лицензию стоимостью 25000 долларов США приобрели двадцать шесть компаний. Однако для коммерческого успеха транзисторных технологий нужно было привлечь внимание массовой аудитории. Это стало возможным благодаря транзисторным радиоприемникам. Первая модель такого устройства «Regency TR4», содержавшая четыре транзистора, была представлена в октябре 1954 года (рис 16). Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 12
Первые радиоприемники на транзисторах в СССР стали выпускаться с 1960 года, на рижском заводе ВЭФ. Первая модель носила имя «Спидола ПМП-60» (рис. 17), т.е. «Полупроводниковый малогабаритный приемник выпуска 1960 года». Она была собрана на десяти германиевых транзисторах и принималарадиопередачи в диапазонах ДВ, СВ и (с помощью телескопической выдвижной антенны) поддиапазоны КВ. Этот приемник был разработан инженерами Рижского радиозавода в инициативном порядке – то есть, в нерабочее время. Приемник назвали по имени прекрасной ведьмочки из какой-то латышской оперы. В 1962 году «Спидола» поступила в продажу и мгновенно обрела всесоюзную популярность. Помимо компактности и продвинутого дизайна, покупателям пришлись по душе пять поддиапазонов КВ: именно на коротких волнах прорывались через глушилки «вражеские» радиоголоса [9] – «Свобода", "Свободная Европа", "Голос Америки", Би-Би-Си, "Немецкая волна" и "Радио Пекина".
Любопытный факт: 1 января 1962 года в СССР отменили регистрацию радиоприемников и телевизоров, равно как и взимание абонентской платы за эти устройства. Радиоприемник «ВЭФ-Спидола», СССР, 1966 год.

Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 13 Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 14

Мой первый транзисторный радиоприёмник «Вега» (рис. 18).
Переносной радиоприёмник четвёртого класса ''Вега'' предназначен для приёма радиостанций в диапазонах: ДВ и СВ на магнитную антенну. Чувствительность в диапазонах ДВ - 2,5, СВ - 1,5 мВ/м. Избирательность 30 дБ. Полоса воспроизводимых громкоговорителем частот 250...3500 Гц. Номинальная выходная мощность на громкоговорителе 0,25 ГД-1 РРЗ - 150 мВт. Есть гнёзда для внешнего громкоговорителя, головного телефона, наружной антенны и заземления. Питается приёмник от 2-х батарей КБСЛ-336, общим напряжением 9 вольт или батареи «Крона». Максимальная потребляемая мощность 300 мВт. Размеры радиоприёмника 203х110х52 мм, масса без батарей питания 750 гр. Цена 36 рублей 80 копеек. Бердский радиозавод закончил производство приёмника «Вега» в ноябре 1971 года заменив его новым приёмником «Вега-402».

Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 15 Эра микроэлектроники

В 1958 году Джек Килби (рис. 19) из компании Texas Instruments и Роберт Нойс из компании Fairchild Semiconductor, ставший впоследствии одним из отцов-основателей корпорации Intel, изобрели способ объединения большого числа полупроводниковых транзисторов в одну интегральную схему, или микросхему. Это был гигантский шаг вперед – ведь прежде отдельные компоненты электрической схемы приходилось соединять вручную.

Первая микросхема и ее описание в рабочем журнале Дж. Килби – рис. 20.
У микросхем было два преимущества: более низкая стоимость и более высокая производительность. Оба преимущества явились следствием миниатюризации, которая обеспечивала экспоненциальное сокращение размеров устройств и необычайную динамичность производственного процесса. Гордон Мур, который в 1968 году вместе с Нойсом основал Intel, в одной из журнальных статей сформулировал прогноз, опубликованный в 1965 году и получивший название «закон Мура». Согласно этому закону число транзисторов в микросхеме должно было удваиваться каждые полтора-два года, что в свою очередь обеспечивало бы повышение вычислительной мощности и снижение конечной стоимости продукта при его массовом производстве. Возможность размещения множества компактных элементов на поверхности малого размера оказалась решающим фактором для успешного продвижения микросхем.
Производителям микросхем удается поддерживать этот экспоненциальный рост плотности размещения транзисторов в микросхеме на протяжении десятков лет. Первый компьютерный микропроцессор корпорации Intel 4004 (рис. 21), выпущенный в 1971 году, содержал 2300 транзисторов. В 1989 году Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 16 в процессоре Intel 486 (рис. 22) их было уже 1 200 000, а в 2000 году процессор Intel Pentium 4 (рис. 23) преодолел рубеж в 42 миллиона. Четырехъядерный процессор Intel Core 2 Extreme (рис. 24), созданный на базе 45-нанометровой производственной технологии, содержит уже 820 миллионов транзисторов.

Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 17 Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 18 Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 19 Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 20

И хотя в настоящее время толщина изолирующего слоя между затвором транзистора и его каналом достигла атомарного уровня, Гордон Мур заявил, что у закона его имени есть все шансы оставаться в силе еще как минимум лет 10-15, но затем могут возникнуть новые фундаментальные барьеры на пути его реализации.


Большинство технологических процессов идет сейчас по пути автоматизации. Кроме того, управление многочисленными механизмами и агрегатами, а зачастую и машинами просто немыслимо без точных измерений всевозможных физических величин. Не маловажными являютсяизмерение давления, измерение угловой скорости, а также линейной и многие-многие другие. Но самыми распространенными (около 50%) являются температурные измерения. К примеру, средняя по величине атомная станция располагает приблизительно 1500-ю контрольных (измерительных) точек, а крупное химпроизводство, насчитывает таких уже около 20 тыс.

Так как диапазон измерений и их условия могут сильно отличатся друг от друга, разработаны разные по точности, помехоустойчивости и быстродействию типы датчиков (и первичных преобразователей). Какого бы типа не был температурный датчик, общим для всех является принцип преобразования. А именно: измеряемая температура преобразуется в электрическую величину (как раз за это и отвечает первичный преобразователь). Это обусловлено тем, что электрический сигнал просто передавать на большие расстояния (высокая скорость приема-передачи), легко обрабатывать (высокая точность измерений) и, наконец, быстродействие.

Дальше, предлагаем вам ознакомиться с различными видами датчиков температуры, а в конце статьи со список вопросов которые необходимо решить перед покупкой датчика температуры. Если же вы хотите сразу перейти к выбору и покупке термодатчика, можете воспользоваться нашим каталогом.

Виды датчиков температуры, по типу действия

Терморезистивные термодатчики

Терморезистивные термодатчики — основаны на принципе изменения электрического сопротивления (полупроводника или проводника) при изменении температуры. Разработаны они были впервые для океанографических исследований. Основным элементом является терморезистор — элемент изменяющий свое сопротивление в зависимости от температуры окружающей среды.

Несомненные преимущества термодатчиков этого типа это долговременная стабильность, высокая чувствительность, а также простота создания интерфейсных схем.

Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 21 На изображении приведен датчик 702-101BBB-A00, диапазон измерения которого от -50 до +130 °С. Этот датчик относиться к группе кремневых резистивных датчиках(что это такое читайте двумя абзацами ниже). Обратите внимание, на его размеры. Производит этот датчик фирма Honeywell International

В зависимости от материалов используемых для производства терморезистивных датчиков различают:

1. Резистивные детекторы температуры(РДТ). Эти датчики состоят из металла, чаще всего платины. В принципе, любой мета изменяет свое сопротивление при воздействии температуры, но используют платину так как она обладает долговременной стабильностью, прочностью и воспроизводимостью характеристик. Для измерений температур более 600 °С может использоваться также вольфрам. Минусом этих датчиков является высокая стоимость и нелинейность характеристик.

2. Кремневые резистивные датчики. Преимущества этих датчиков —хорошая линейность и высокая долговременная стабильностью. Также эти датчики могут встраиваться прямо в микроструктуры.

3. Термисторы. Эти датчики изготавливаются из металл-оксидных соединений. Датчики измеряет только абсолютную температуру. Существенным недостатком термисторов является необходимость их калибровки и большой нелинейностью, а также старение, однако при проведении всех необходимых настроек могут использоваться для прецизионных измерений.

Полупроводниковые

Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 22 В качестве примера изображен полупроводниковый датчик температуры LM75A, выпускаемый фирмой NXP Semiconductors. Диапазон измерений этого датчика от -55 до +150.

Полупроводниковые датчики регистрируют изменение характеристик p-n перехода под влиянием температуры. В качестве термодатчиков могут быть использованы любые диоды или биполярные транзисторы. Пропорциональная зависимость напряжения на транзисторах от абсолютной температуры (в Кельвинах) дает возможность реализовать довольно точный датчик.

Достоинства таких датчиков — простота и низкая стоимость, линейность характеристик, маленькая погрешность. Кроме того, эти датчики можно формировать прямо на кремневой подложке. Все это делает полупроводниковые датчики очень востребованными.

Термоэлектрические(термопары)

Термоэлектрические преобразователи — иначе, термопары. Они действуют по принципу термоэлектрического эффекта, то есть благодаря тому, что в любом замкнутом контуре (из двух разнородных полупроводников или проводников) возникнет электрический ток, в случае если места спаев отличаются по температуре. Так, один конец термопары (рабочий) погружен в среду, а другой (свободный) – нет. Таким образом, получается, что термопары это относительные датчики и выходное напряжение будет зависеть от разности температур двух частей. И почти не будет зависеть от абсолютных их значений.

Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 23 Выглядеть термопара может так, как показано на рисунке. Это термопара ДТПКХХ4, она измеряет температуры в пределах от -40 до +400. Производит его российская компания Овен.

Диапазон измеряемых с их помощью температур, от -200 до 2200 градусов, и напрямую зависит от используемых в них материалов. Например, термопары из неблагородных металлов – до 1100 °С. Термопары из благородных металлов (платиновая группа) – от 1100 до 1600 градусов. Если необходимо произвести замеры температур свыше этого, используются жаростойкие сплавы (основой служит вольфрам). Как правило используется в комплекте с милливольтметром, а свободный конец (конструктивно выведенный на головку) удален от измеряемой среды с помощью удлиняющего провода. Одним из недостатков термопары является достаточно большая погрешность. Наиболее распространенным способом применения термопар являются электронные термометры.

Пирометры

Пирометры – бесконтактные датчики, регистрирующие излучение исходящее от нагретых тел. Основным достоинством пирометров (в отличие от предыдущих температурных датчиков) является отсутствие необходимости помещать датчик непосредственно в контролируемую среду. В результате такого погружения часто происходит искажение исследуемого температурного поля, не говоря уже о снижении стабильности характеристик самого датчика.

Различают три вида пирометров:

1. Флуоресцентные. При измерении температуры посредством флуоресцентных датчиков на поверхность объекта, температуру которого необходимо измерить, наносят фосфорные компоненты. Затем объект подвергают воздействию ультрафиолетового импульсного излучения, в результате которого возникает послеизлучение флуоресцентного слоя, свойства которого зависят от температуры. Это излучение детектируется и анализируется.

2. Интерферометрические. Интерферометрические датчики температуры основаны на сравнении свойств двух лучей – контрольного и пропущенного через среду, параметры которой меняются в зависимости от температуры. Чувствительным элементом этого типа датчиков чаще всего выступает тонкий кремниевый слой, на коэффициент преломления которого, а, соответственно, и на длину пути луча, влияет температура.

3. Датчики на основе растворов, меняющих цвет при температурном воздействии. В этом типе датчиков-пирометров применяется хлорид кобальта, раствор которого имеет тепловую связь с объектом, температуру которого необходимо измерить. Коэффициент поглощения видимого спектра у раствора хлорида кобальта зависит от температуры. При изменении температуры меняется величина прошедшего через раствор света.

Акустические

Акустические термодатчики – используются преимущественно для измерения средних и высоких температур. Акустический датчик построен на принципе того, что в зависимости от изменения температуры, меняется скорость распространения звука в газах. Состоит из излучателя и приемника акустических волн (пространственно разнесенных). Излучатель испускает сигнал, который проходит через исследуемую среду, в зависимости от температуры скорость сигнала меняется и приемник после получения сигнала считает эту скорость.

Используются для определения температур, которые нельзя измерить контактными методами. Также применяются в медицине для неинвазивных (без операционного проникновения внутрь тела больного) измерения глубинной температуры, например, в онкологии. Недостатками таких измерений является то, что при прикосновении они могут вызывать ответные физиологические реакции, что в свою очередь влечет искажение измерения глубинной температуры. Кроме того, могут возникать отражения на границе «датчик-тело», что также способно вызывать погрешности.

Пьезоэлектрические

В датчиках этого типа главным элементов является кварцевый пьезорезонатор.

Немного истории «Дотранзисторный» период - Инвестирование - 24 Как известно пьезоматериал изменяет свои размеры при воздействии тока(прямой пьезоэффект). На этот пьезоматериал попеременно передается напряжение разного знака, от чего он начинает колебаться. Это и есть пьезорезонатор. Выяснено, что частота колебаний этого резонатора зависит от температуры, это явление и положено в основу пьезоэлектрического датчика температуры.

На что необходимо обратить внимание при выборе датчиков температуры

1. Температурный диапазон.

2. Можно ли погружать датчик в измеряемую среду или объект? Если расположение внутри среды недопустимо, то стоит выбирать акустические термометры и пирометры.

3. Каковы условия измерений!? Если используется агрессивная среда, то необходимо использовать либо датчики в корозийнозащитных корпусах, либо использовать бесконтактные датчики. Кроме того, необходимо предусмотреть другие условия: влажность, давление и тд.

4. Как долго датчик должен будет работать без замены и калибровки. Некоторые типы датчиков обладают относительно низкой долговременной стабильностью, например термисторы.

5. Какой выходной сигнал необходим. Некоторые датчики выдают выходной сигнал в величине тока, а некоторые автоматически пересчитывают его в градусы.

6. Другие технические параметры, такие как: время срабатывания, напряжение питания, разрешение датчиков и погрешность. Для полупроводниковых датчиков, важным также являет тип корпуса.

← Предыдущая страница | Следующая страница →