Термопары.

Термопары представляют собой чувствительные элементы датчиков, пригодные для измерения температуры в диапазоне 0-2300°С, и имеют высокую разрешительную способность и точность измерения.

Термопары изготавливают путем соединения двух разнородных металлических проводов, например меди и медно-никелевого сплава, или платины и платинородиевого сплава.При вводе спая в измерительную среду возникает поддающееся измерению термо ЭДС.

Кремниевые датчики температур.

Измерение температур с помощью кремниевых датчиков представляет собой интерес в случае массового применения, так как они значительно дешевле других датчиков и имеют большой температурный коэффициент. Недостатками кремниевых датчиков являются меньший диапазон измеряемых температур и большая нелинейность. Работают датчики по принципу измерения электрического сопротивления в зависимости от температуры.

Интегральные датчики температуры.

Представителем интегральных датчиков являются предварительно калиброванные кремнистые датчики.

.

Рисунок 6-Растровые электронные микрофотографии тонкопленочных платиновых сопротивлений фирмы Degussa-Hanau

1.2.3. Датчики давления

Кремниевые датчики.

Обычно такие датчики изготавливают из кремниевой пластины, часть которой вытравляют до образования тонкой мембраны. Методом ионной имплантации на мембране выполняют резистивные элементы с между соединениями. При изменении давления мембрана прогибается и под действием пьезоэлектрического эффекта происходит изменение сопротивления резистивных элементов. Толщина мембраны, как и геометрическая форма резисторов, определяется областью допустимых значений. Преимуществами широкого распространения датчиков данного типа являются:

- высокая чувствительность;

- хорошая линейность;

- незначительные гистерезисные явления;

- малое время срабатывания;

- компактная конструкция.

Недостаток, заключающийся в повышенной температурной чувствительности, можно в большинстве случаев скомпенсировать.

Область применения датчиков:

- измерение уровня жидкости в емкостях;

- контроль работы фильтров путем определения снижения давления фильтрующей среды после фильтра;

- регулировка зажигания и вспышки топлива в двигателях внутреннего сгорания;

- измерение давления масла и сжатого воздуха в тормозных системах автомобиля, холодильника и т.д.;

- пневматические системы;

- гидравлические системы. и т.д..

Рисунок 7- Датчик давления типа КРY (фирмы Siemens AG):

а- типичная зависимость выходного напряжения U_р от абсолютного давления Р_abs при рабочей температуре Т_А=25⁰С, рабочем напряжении =const и напряжении в нулевой точке U₀=0; б-механическое устройство; в- электронная схема.

Технические характеристики датчиков данной серии представлены в табл. 2.

Таблица 2-Некоторые характеристики датчиков давления типа КРY

Тип датчика	Максим.давление Рmax,бар	Рабочий диапазон давлений Р,бар	Сопротивление моста RB,кОм	Максим.входное напряжение Uin,В	Температурный диапазон применения,0С
КРY 10* КРY 14* КРY 12** КРY 16**	4 20 4 20	0…2 0…10 0…2 0…10	7 7 7 7	16 16 16 16	-40…+125 -40…+125 -40…+125 -40…+125

^*Абсолютные измерения. ^**Относительные измерения

Датчик давления КР 100А (фирма Volvo) имеет внутреннюю температурную компенсацию, которая уменьшает температурную погрешность чувствительности в 10 раз. Малые габариты (Рис. 8) позволяют встраивать датчик в приборы и аппараты в труднодоступные и малогабаритные места.

Рисунок 8- Механическое устройство (а) и электронная схема (б) датчика давления КР 100А (фирма Volvo) с внутренней компенсацией температуры. Цоко-левка выво-дов: 1-входное напряжение моста,+U_B; 2-выходное напряжение моста,+U_Р; 3-выхо-дное напряжение моста,-U_Р;4-температурная компенсация,+U_ВК ;5-внутреннее соединение; -входное напряжение моста,-U_В;

Рисунок 9- Мембрана датчика давления с тонкопленочными резисорами

Параметры датчиков данного типа частично представлены в табл.3

Таблица 3-Характеристики датчика КР 100 А фирма Volvo