Бүгүн өнөр жайда сымап бар барометрлер эмес, кыйла заманбап жана ишенимдүү сенсорлор колдонулат. Алардын иштөө принциби дизайн өзгөчөлүктөрүнө жараша айырмаланат. Бардык артыкчылыктары да, кээ бир кемчиликтери да бар. Электрониканын өнүгүшүнүн аркасында жарым өткөргүч элементтерге басымды өлчөө үчүн сенсорлорду ишке ашырууга болот.
Электрондук сенсорлор деген эмне?
Суу же башка суюктук үчүн электрондук басым сенсорлору - бул параметрлерди өлчөөгө жана аларды атайын башкаруу жана дисплей бирдиктери менен иштетүүгө мүмкүндүк берүүчү түзүлүш. Басым сенсору - бул чыгаруу параметрлери өлчөнгөн жердеги басымга (цистерна, түтүк ж.б.) түздөн-түз көз каранды түзүлүш. Мындан тышкары, алар ар кандай агрегаттык абалдагы каалаган затты өлчөө үчүн колдонулушу мүмкүн - суюк, буу, газ.
Мындай муктаждыкприборлор дээрлик бардык тармактын автоматтык башкаруу системалары боюнча курулгандыгы менен шартталган. Адам конфигурациялоону, калибрлөөнү, тейлөөнү жана ишке киргизүүнү (токтоо) гана аткарат. Ар кандай система автоматтык түрдө иштейт. Бирок мындай аппараттар медицинада да көп колдонулат.
Элемент дизайн өзгөчөлүктөрү
Ар кандай сенсорлор сезгич элементтен турат - анын жардамы менен конвертерге эффект берилет. Ошондой эле дизайнда сигналды иштетүү үчүн схема жана корпус бар. Басым сенсорлорунун төмөнкү түрлөрүн айырмалоого болот:
- Пьезоэлектр.
- Resistive.
- Сыймыктуу.
- Пьезо резонансы.
- Магниттик (индуктивдүү).
- Оптоэлектрондук.
Ал эми азыр түзмөктүн ар бир түрүн кененирээк карап чыгалы.
Резистивдүү элементтер
Бул сезгич элемент жүктүн таасири астында каршылыгын өзгөрткөн түзүлүштөр. Сезимтал кабыкчага тензометр орнотулган. Мембрана басым астында ийилет, тензометрлер да кыймылдай баштайт. Ошол эле учурда алардын каршылыгы да өзгөрөт. Натыйжада, конвертер схемасында токтун күчү өзгөрөт.
Тензомерлердин элементтерин созгондо узундугу чоңоюп, кесилишинин аянты кичирейет. Натыйжада каршылык күчөйт. Элементтер кысылганда тескери процесс байкалат. Албетте, каршылык Омдун миңден бир бөлүгүнө өзгөрөт, андыктан муну кармоо үчүн сизге керекжарым өткөргүчтөргө атайын күчөткүчтөрдү коюңуз.
Пьезоэлектрдик сенсорлор
Пьезоэлектрдик элемент аппараттын конструкциясынын негизи болуп саналат. Деформация пайда болгондо, пьезо элемент белгилүү бир сигналды генерациялай баштайт. Элемент басымы өлчөнө турган чөйрөгө орнотулган. Иштөө учурунда чынжырдагы ток басымдын өзгөрүшүнө түз пропорционалдуу болот.
Мындай түзмөктөрдүн бир өзгөчөлүгү бар - алар басым туруктуу болсо, ага көз салууга мүмкүндүк бербейт. Ошондуктан, ал басым дайыма өзгөрүп турган учурда гана колдонулат. Ченүүчү маанинин туруктуу маанисинде электрдик импульс түзүлбөйт.
Пьезо резонанстык элементтер
Бул элементтер бир аз башкача иштейт. Чыңалуу берилгенде пьезоэлектрдик элемент деформацияланат. Стресс канчалык жогору болсо, деформация ошончолук чоң болот. Прибордун негизин пьезоэлектрдик материалдан жасалган резонатордук плита түзөт. Анын эки жагында электроддор бар. Аларга чыңалуу берилээри менен материал титирей баштайт. Бул учурда, пластина тигил же бул багытта ийилген. Термелүүнүн ылдамдыгы электроддорго берилген токтун жыштыгына көз каранды.
Бирок пластинкага сырттан келген күч таасир этсе, анда плитанын термелүү жыштыгында өзгөрүү болот. Автоунааларда колдонулган электрондук аба басымы сенсору ушул принцип боюнча иштейт. Ал унаанын күйүүчү май системасына келген абанын абсолюттук басымын баалоого мүмкүндүк берет.
Сыймыктуу түзмөктөр
Бул түзмөктөр эң популярдуу,алар жөнөкөй дизайнга ээ болгондуктан, алар туруктуу иштешет жана тейлөөдө жөнөкөй. Дизайн бири-биринен белгилүү бир аралыкта жайгашкан эки электроддон турат. Бул конденсатордун бир түрү болуп саналат. Анын пластинкаларынын бири мембрана, ага басым (өлчөнгөн) таасир этет. Натыйжада, плиталардын ортосундагы ажырым өзгөрөт (басымга жараша). Мектептин физика курсунан сиз конденсатордун сыйымдуулугу плиталардын бетинин аянтына жана алардын ортосундагы аралыкка көз каранды экенин билесиз.
Басым сенсорунда иштегенде плиталардын ортосундагы аралык гана өзгөрөт - бул параметрлерди өлчөө үчүн жетиштүү. Электрондук май басымы сенсорлор дал ушул схемага ылайык курулган. Бул типтеги конструкциялардын артыкчылыктары айдан ачык - алар ар кандай чөйрөдө, ал тургай агрессивдүү да иштей алат. Аларга чоң температуралык айырмачылыктар, электромагниттик толкундар таасир этпейт.
Индуктивдүү сенсорлор
Иштөө принциби жогоруда талкууланган сыйымдуулукка алыстан окшош. Магниттик чынжырдан белгилүү бир аралыкта Ш тамгасы түрүндөгү басымды сезгич өткөргүч мембрана орнотулган (анын айланасында индуктор оролгон).
Катушка чыңалуу берилгенде магнит агымы пайда болот. Ал өзөктү бойлоп да, өткөргүч мембрана аркылуу да өтөт. Агым жабылат жана боштуктун өткөргүчтүгү өзөктүкүнөн 1000 эсе азыраак болгондуктан, андагы бир аз өзгөрүү да индуктивдүүлүктүн пропорционалдык өзгөрүүсүнө алып келет.
Оптоэлектроникасенсорлор
Алар жөн гана басымды аныкташат, жогорку чечимге ээ. Алар жогорку сезгичтикке жана жылуулук туруктуулугуна ээ. Алар жарык интерференциясынын негизинде иштешет, кичинекей жылыштарды өлчөө үчүн Fabry-Perot интерферометрин колдонушат. Мындай электрондук басым сенсорлору өтө сейрек кездешет, бирок алар абдан келечектүү.
Аппараттын негизги компоненттери:
- Оптикалык өзгөрткүч кристалл.
- Апертура.
- LED.
- Детектор (үч фотодиоддон турат).
Калыңдыгы бир аз айырмаланган Faby-Perot оптикалык чыпкалары эки фотодиодго тиркелет. Чыпкалар - чагылдыруучу алдыңкы бети бар кремний күзгүлөр. Алар кремний кычкылынын катмары менен капталган, бетине жука алюминий катмары колдонулат. Оптикалык өзгөрткүч сыйымдуулуктагы басым сенсоруна абдан окшош.
