Varžinių jutiklių sandara


Įvadas. Jutiklių apibrėžimas ir klasifikacija. Varžiniai jutikliai. Dujų jutikliai. Varžiniai įtempimo jutikliai. Varžinis termometras. Tenzometriniai jutikliai. Termistoriai ir fotorezistoriai. Reostatiniai ir potenciometriniai jutikliai. Jutiklių naudojimas ir taikymo sritys. Įtempimo jutiklio naudojimas deformacijos matavimose. Išvados. Literatūros sąrašas.


Jie paremti paviršiaus arba tūrio laidumo kitimu kai kuriuose metalo oksido puslaidininkiuose. Laidumas priklauso nuo deguonies koncentracijos ore, aplinkos temperatūros. N. Taguči (N. Taguchi) įkūrė Figaro Engineering bendrovę 1962 metais. Ji pradėjo pardavinėti pirmuosius metalo oksido puslaidininkinius jutiklius (TGS – Taguchi gas sensor) 1968 metais ( ŠU, 2016 ).

Priimtiniausias varžos pokyčių aiškinimas yra toks. Absorbuotas ant paviršiaus deguonis disocijuoja (suskyla) ir sudaro O- joną. Tokiu būdu vyksta elektrono ištraukimas iš puslaidininkio. Laikant, kad puslaidininkis yra n tipo, šio elektrono netekimas padidina varžą. Aplinkoje esant degioms (galinčiom oksiduotis) dujoms, tarkime, vandeniliui šios reaguoja su adsorbuotu O- jonu ir sudaro vandenį. Elektronas vėl grąžinamas į puslaidininkį sumažindamas jo varžą. Vyksta savotiškos lenktynės tarp deguonies, atimančio elektronus iš puslaidininkio ir degių dujų, grąžinančių elektroną puslaidininkiui. Nusistovėjusiomis sąlygomis varžos dydis priklauso nuo degių dujų koncentracijos. Vyksta dvi lenktyniaujančios cheminės reakcijos:

Buvo išbandyta daug skirtingų medžiagų. Tarp jų WO3, Fe2O3, LaCrO3, CoO, TiO2, NiO, Nb2O5 ir In2O3. Katalizatoriais gali būti pereinamųjų metalų oksidai, II grupės oksidai ir Li. Puslaidininkiai Si, Ge arba sulfidai netinka, nes naudojamose temperatūrose jie oksiduojasi. Metalai Pd ir Pt (paladis ir platina) gali būti katalizatoriais, nes jų oksidai darbo temperatūrose linkę disocijuoti. Kontaktams tinkamiausias yra auksas, nes nesioksiduoja. Oksido sluoksnio surišėjais (klijais) gali būti stiprius sluoksnius sudarantys tetraetilsilikatas, SnCl2 (chloridas) arba organiniai surišėjai.

Vienas dujų jutiklis gali jausti keletą skirtingų medžiagų. Siekiant padaryti jį jautrų vienos rūšies medžiagai (pagerinti selektyvumą) parenkami keli parametrai: katalizatoriai, palengvintojas (promotor), temperatūra, filtrai ant jautraus sluoksnio, nepraleidžiantys nepageidaujamų dujų, metalo oksido dalelių dydis (ŠU, 2016).

Variniais varžiniais termometrais nustatomos tmperatūros nuo -50 0C iki +180 0C. Varžiniai termometrai žymimi raidėmis TCM, PT – 100, TCП, Ni – 100. Jie būna sių gradavimo charakteristikų: гр.20 (R0=10Ω), гр.21 (R0=46Ω), гр.22 (R0=100Ω), гр.23 (R0=53Ω), гр.24 (R0=100Ω).

Platininiais varžiniais termometrais matuojamos temperatūros nuo -20 0C iki +650 0C.

Tenzometriniai jutikliai tampriojo kūno deformacijas keičia aktyviosios varžos pokyčiu. Jautriojo elemento deformacijos yra kontroliuojamojo poveikio matas. Matuojant jėgą kaip jautrieji elementai naudojami strypai, vazdžiai, žiedai, plokščiosios spyruoklės, membranos. Sūkio momentui matuoti naudojami vientisiniai arba tuščiaviduriai velenai, spiralinės spyruoklės. Jautriųjų elementų deformacija priklauso nuo elemento matmenų, tamprumo (šlyties) modulio ir veikiančios jėgos (momento). Tenzojutiklių veikimas pagrįstas medžiagų savybe veikiant jėgai keisti elektrinę varžą. Tenzojutikliai būna vieliniai, foliniai ir puslaidininkiniai.

Vielinis tenzojutiklis ( 5 paveikslas a.) sudaro 0,02 – 0,05 mm skersmens zigzagu sulenkta vielelė 1, iš abiejų pusių apklijuota popieriumi arba aplieta lako plėvele 2. Tenzojutiklį jungiant į schemą, prie vielos galų plituojami variniai laidai 3. Tenzojutiklis tvirtai priklijuojamas prie bandomosiosdetalės 4. Bandymų metu vielelė 1 deformuojasi kartu si detale. Viela daroma iš vario, konstantano, nichromo, platinos.

  • Microsoft Word 1538 KB
  • 2018 m.
  • Lietuvių
  • 14 puslapių (2660 žodžiai)
  • Kolegija
  • Vaidas
  • Varžinių jutiklių sandara
    10 - 1 balsai (-ų)
Varžinių jutiklių sandara. (2018 m. Gruodžio 13 d.). https://www.mokslobaze.lt/varziniu-jutikliu-sandara.html Peržiūrėta 2019 m. Gruodžio 16 d. 05:27
×
Nežinai kaip atlikti užduotį? Klausk!