Основные типы датчиков и их назначение

Страница 3

травления по тонкопленочной технологии на поверхности кристалла

кремния с1 n0-продимостью формируется круглая диафрагма. На краях ди-

афрагмы методом диффузии наносятся пленочные резисторы, имеющие

1p0-проводимость. Если к диафрагме прикладывается давление, то сопро-

тивление одних резисторов увеличивается, а других - уменьшается.

Выходной сигнал датчика формируется с помощью мостовой схемы, в ко-

торою входят эти резисторы.

Полупроводниковые датчики давления диффузионного типа, по-

добные вышеописанному, широко используются в автомобильной электро-

нике, во всевозможных компрессорах. Основные проблемы - это темпе-

ратурная зависимость, неустойчивость к внешней среде и срок службы.

_Датчики влажности и газовые анализаторы Влажность - физичес-

кий параметр, с которым, как и с температурой, человек

сталкивается с самых древних времен; однако надежных

датчиков не было в течение длительного периода. Чаще всего для по-

добных датчиков использовались человеческий или конский волос, уд-

линяющиеся или укорачивающиеся при изменении влажности. В настоящее

время для определения влажности используется полимерная пленка,

покрытая хлористым литием, набухающим от влаги. Однако датчики на

этой основе обладают гистерезисом, нестабильностью характеристик во

времени и узким диапазоном измерения. Более современными являются

датчики, в которых используются керамика и твердые электролиты. В

них устранены вышеперечисленные недостатки. Одна из сфер применения

датчиков влажности - разнообразные регуляторы атмосферы.

- 6 -

Газовые датчики широко используются на производственных

предприятиях для обнаружения разного рода вредных газов, а в домаш-

них помещениях - для обнаружения утечки горючего газа. Во многих

случаях требуется обнаруживать определенные виды газа и желательно

иметь газовые датчики, обладающие избирательной характеристикой от-

носительно газовой среды. Однако реакция на другие газовые компо-

ненты затрудняет создание избирательных газовых датчиков, обладаю-

щих высокой чувствительностью и надежностью. Газовые датчики могут

быть выполнены на основе МОП-транзисторов, гальванических элемен-

тов, твердых электролитов с использованием явлений катализа, интер-

ференции, поглощения инфракрасных лучей и т.д. Для регистрации

утечки бытового газа, например сжиженного природного или горючего

газа типа пропан, используется главным образом полупроводниковая

керамика, в частности , или устройства, работающие по принципу

каталитического горения.

При использовании датчиков газа и влажности для регистрации

состояния различных сред, в том числе и агрессивных, часто возника-

ет проблема долговечности.

_Магнитные датчики. Главной особеностью магнитных датчиков, как

и оптических, является быстродействие и возможность обнару-

жения и измерения бесконтактным способом, но в отличие от оптичес-

ких этот вид датчиков не чувствителен к загрязнению. Однако в силу

характера магнитных явлений эффективная работа этих датчиков в зна-

чительной мере зависит от такого параметра, как расстояние, и обыч-

но для магнитных датчиков необходима достаточная близость к воз-

действующему магнитному полю.

Среди магнитных датчиков хорошо известны датчики Холла. В нас-

тоящее время они применяются в качестве дискретных элементов, но

быстро расширяется применение элементов Холла в виде ИС, выполнен-

ных на кремниевой подложке. Подобные ИС наилучшим образом отвечают

современным требованиям к датчикам.

Магниторезистивные полупроводниковые элементы имеют давнюю ис-

торию развития. Сейчас снова оживились исследования и разработки

магниторезистивных датчиков, в которых используется ферромагнетики.

Недостатком этих датчиков является узкий динамический диапазон об-

наруживаемых изменений магнитного поля. Однако высокая чувствитель-

ность, а также возможность создания многоэлементных датчиков в виде

- 7 -

ИС путем напыления, т. е. технологичность их производства, состав-

ляют несомненные преимущества.

_Список использованной литературы

1. Како Н., Яманэ Я. Датчики и микро-ЭВМ. Л: Энергоатомиз-

дат, 1986г.

2. У.Титце, К.Шенк. Полупроводниковая схемотехника. М: Мир,

1982г.

3. П.Хоровиц, У.Хилл. Искусство схемотехники т.2, М: Мир,

1984г.

4. Справочная книга радиолюбителя-конструктора. М: Радио и

связь, 1990г.

Перейти на страницу номер:
 1  2  3 
Скачать реферат Скачать реферат


Реклама

Разделы сайта

Последние рефераты