СПРАВОЧНИК
Под редакцией 3. Ю. Готры и О. И. Чайковского
ЛЬВОВ«КАМЕНЯР»1995
Содержание справочника "Датчики"
Предисловие
ГЛАВА 1 Основные сведения о преобразователях физических величин и их классификация
1.1. Основные понятия и определения
1.2. Статические характеристики
1.3. Динамические характеристики
1.4. Коррекция характеристик преобразователей физических величин
1.5. Классификация преобразователей физических величин. Основные классификационные признаки
ГЛАВА 2 Резистивные датчики
2.1. Общие замечания
2.2. Проволочные тензорезисторы
2.3. Полупроводниковые тензопреобразователи
2.4. Проволочные терморезисторы
2.5. Полупроводниковые термодатчики
ГЛАВА 3 Полупроводниковые фотопреобразователи
3.1. Фоторезисторы
3.2. Схемы включения фоторезисторов
3.3. Методы и схемы коррекции характеристик
3.4. Фотодиоды
3.5. Схемы включения фотодиодов
3.6. Схемы коррекции функций преобразователя
3.7. Лавинный фотодиод
3.8. Инжекционные и S-фотодиоды
3.9. Фототранзисторы
3.10. Схемы включения и применение фототранзисторов
ГЛАВА 4 Гальваномагнитные преобразователи
4.1. Основные гальваномагнитные эффекты
4.2. Преобразователи Холла
4.3. Магниторезисторы
4.4. Магнитодиоды и магниторезисторы
ГЛАВА 5 Термоэлектрические преобразователи
5.1. Основные термоэлектрические явления
5.2. Принцип действия термоэлектрических преобразователей
5.3. Материалы, используемые для изготовления термопар
5.4. Конструкции термоэлектрических преобразователей
5.5. Типы и характеристики серийно выпускаемых термоэлектрических преобразователей
5.6. Основные схемы и погрешности измерения температуры посредством термоэлектрических преобразователей
5.7. Особенности эксплуатации термоэлектрических преобразователей
ГЛАВА 6 Емкостные преобразователи
6.1. Общие сведения
6.2. Емкостные преобразователи давления
6.3. Емкостные преобразователи уровней
ГЛАВА 7 Пьезоэлектрические преобразователи
7.1. Пьезоэлектрический эффект
7.2. Срезы кристаллических элементов
7.3. Пьезоэлектрические материалы
7.4. Принцип действия и конструкция пьезоэлектрических преобразователей
7.5. Технические характеристики и особенности эксплуатации некоторых отечественных и зарубежных пьезоэлектрических датчиков
ГЛАВА 8 Элементы микроэлектроники
8.1. Общие замечания
8.2. Коммутаторы
8.3. Усилители
8.4. Цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи
8.5. Стабилизаторы напряжения
Краткий русско-украинский терминологический словарь по измерительной технике
ПРЕДИСЛОВИЕ
Дальнейшее развитие различных отраслей народного хозяйства во многом зависит от совершенствования производственных процессов, средств контроля и управления параметрами последних, в первую очередь — средств измерений. Именно поэтому производству измерительной техники для автоматизированных систем управления энергопотреблением, а также приборов и средств контроля качества продукции сельского хозяйства и других отраслей, расширению производства приборов и измерительных устройств для научных исследований, контроля за расходованием топливно-энергетических ресурсов, состоянием условий труда, окружающей среды, современных медицинских приборов, иных средств измерительной техники в настоящее время уделяется особое внимание.Процесс измерения, в результате которого устанавливаются количественные свойства объекта исследования, базируется на использовании измерительных преобразований. Техническое устройство, в котором реализуется определенное измерительное преобразование, получило название измерительного преобразователя. Очевидно, что развитие измерительной техники, автоматизация измерительных устройств предполагает также и разработку новых измерительных преобразователей, улучшение их технических характеристик, повышение их эффективности, надежности и их микроминиатюризацию./В связи с этим арсенал измерительных преобразователей, составляющих основу датчиков различных физических величин, непрерывно пополняется.Датчики как средства измерений, содержащие не только первичные преобразователи, но и элементы измерительных схем, в которые включены эти преобразователи (усилители, функциональные преобразователи, устройства сопряжения с последующими средствами измерения и автоматизации), в настоящее время реализуются на основе различных физических явлений и различных технологий. Это дает возможность делать их как многофункциональными, т. е. обеспечивающими посредством одного датчика преобразование многих физических величин, так и «интеллектуальными», позволяющими выявлять при преобразовании определенной величины воздействия других величин, которые искажают результат преобразования. Значения этих величин, преобразованных в электрические, могут использоваться для коррекции результата измерения измеряемой величины. Например, при измерении давления существенное влияние оказывает изменение температуры среды, в которой это давление измеряется. Поэтому при наличии датчика давления, обеспечивающего при определенных условиях преобразование также и температуры, причем результат измерения последней используется для коррекции результата измерения давления, имеет место не только многофункциональность, но и совершенно новые свойства датчика, в частности свойство самокорректировки, т. е. его «интеллектуализацию».В последнее время при создании датчиков различных величин наметились сочетания различных физических принципов действия и новых направлений технологии, например микромеханики и микроэлектроники. Возвращаясь к случаю преобразования давлений, в качестве примера можно привести построение датчика, в котором используются кремниевые упругие элементы, на которых размещены кремниевые тензорезисторы, а также элементы схемы усиления, линеаризации и нормирования электрических сигналов. В микромеханике используются те же технологические процессы, что и в микроэлектронике при производстве интегральных схем, а именно: стандартные фотолитографические методы переноса изображения с маски на поверхность кремниевой пластины и техника химического травления. Эти датчики, кроме улучшенных метрологических характеристик, малых габаритных размеров и небольшой массы по мере развития обеих технологий будут иметь и невысокую стоимость.В данном справочнике из всего многообразия первичных измерительных преобразователей (датчиков) и устройств их согласования со вторичными средствами измерений рассмотрены те из них, которые наиболее широко применяются на практике и могут без особых дополнительных затрат составить основу так называемых интеллектуальных датчиков.Безусловно, предлагаемый читателю справочник ни по назначению, ни по полноте охвата материала не может сравниваться с такими фундаментальными изданиями, как книги Д. И. Агейкина, Е. Н. Костиной, Н. Н. Кузнецовой «Датчики контроля и регулирования» или А. А. Осиповича «Датчики физических величин», изданных издательством «Машиностроение» (Москва) соответственно в 1965 и 1979. Однако в настоящем справочнике изложены сведения относительно новых первичных измерительных преобразователях и узлах их сопряжения в микроэлектронном исполнении (усилители, коммутаторы, источники образцового напряжения и др.). При описании средств сопряжения авторы также не могли изложить все аспекты построения последних, как это сделано, например, в переводной книге Д. Гаррэта «Аналоговые устройства микропроцессоров и мини-ЭВМ» (М. : Мир, 1981). В предлагаемом читателю справочнике более детально, чем, например, в книге японских специалистов Н. Како и Я- Яманэ «Датчики и микро-ЭВМ» (Л.: Энергоатомиздат, 1986) описаны принципы действия, технология и характеристики широкой гаммы датчиков для преобразования различных физических величин, поэтому информация, изложенная в справочнике, может быть полезной широкому кругу читателей — от рабочих, изготавливающих и эксплуатирующих датчики, учащихся профтехучилищ и техникумов, а также студентов высших учебных заведений приборостроительного профиля до инженеров и техников, работающих в области измерительной техники.Указанные в справочнике стандарты на различные виды и типы датчиков действовали на период написания книги. Авторы выражают благодарность рецензенту доктору технических наук, профессору Лаху В. И. за полезные замечания, которые были учтены при переработке первоначального варианта рукописи книги.
Скачать книгу Под редакцией Готры З. Ю., Чайковского О. И. Датчики. Справочник. Издательство "Каменяр", Львов, 1995
| < Предыдущая | Следующая > |
|---|
