Приборы с зарядовыми состояниями. ПЗС – матрицы

Предназначены такие устройства для регистрации больших по размеру светящихся объектов. Прибор представляет из себя матрицу, на поверхности которой методами микроэлектроники создается множество изолированных др. от др. р-n-переходов. Структура представляет из себя: нижний слой - Ме, следующий слой - оксид Ме, верхний – полупроводниковый материал. Такие стр-ры наз. МОП-стр-ры.

Электрически каждый из этих квадратов представляет конденсатор, заряд которого может меняться в зависимости от велич. светового потока, падающего на полупроводник. Заряд каждого конденсатора меняется в зависимости от характера распределения светового потока.

Верхняя обкладка каждого конденсатора имеет свой собственный вывод (контакт), с помощью интегральной электроники производится опрос состояния каждого конденсатора (снятие заряда с обкладки). Причем эта операция может проводиться как последовательно, так и параллельно. В результате после превращения такого эл. сигнала из аналоговой в цифровую форму на экране встроенного в прибор микропроцессора формируется изображение объекта.

Индуктивные преобразователи

если внутрь катушки индуктивности поместить магнитный материал, то вел. индуктивности будет меняться по след. з-ну:

L=μ (ω²S/l)

ω – число витков; μ - суммарная магнитная проницаемость;

l – длина;S – сечение.

μ =(μ₀ μ_s)/(1+(δ/S) μ_s)

μ₀ - магнитная проницаемость вакуума;μ_S - магнитная проницаемость среды; δ – воздушный зазор в сердечнике

μ= f(П)

Изменение зазора позволяет менять магн проницаемость катушки. При этом можно измерять давление, размеры, перемещение, вибрации и др.

1)Для измерений перемещений, длин, размеров.

2) δ = f(П). Для измерений давлений, скоростей.

L = f(δ)

1) L = f(М) магнитная связь

Могут измеряться угловые перемещения.

2) Такая же сис-ма может применяться и для лин. угловых перемещений.

Использ. для измерений неоднородности поверхности, температур, давлений.

3) трансформаторные индуктивные датчики.

n=U₁/U₂

Коф-т трансформации может меняться в зависимости от типа сердечника (магнитопровода); положения втор.обмотки.

Эквивалентная схема индукт. преобр.:

Для правильного подключения индукт. датчика в измерит. цепи необходимо представить его электрич. схему. для низкочастотных L-датчиков. R=ρ(l/S)

Статические характеристики индуктивных преобразователей:

Статическая харак-ка – зависимость вых. сигнала от велечины вх.

Учитывая сложную функциональную зависимость магнитной проницаемости катушки статич. характеристики нелинейны.

Для устранения нелин. статич. хар-ки используют разбиение индукт. преобразователя на 2 части включенные между собой встречно или дифференциально. Бывают включения L- катушки согласное и встречное.

1)

2)

Достоинство диффер. включения не только в линеаризации статич. хар-ки, но и в увелич. чувствительности, возможность перемещения в обоих направлениях.

В измерительной технике на основе такого включения используют диффер. трансформатор, представляющий из себя трансформатор с разделенным на 2 части катушками индуктивности.

На статич. харак-ке эта ситуация отображается след. образом:

Достоинство L-преобразователей:

- простота;

- надежность;

- вопроизводимость статич. хар-ки;

- возможность измерений перемещений, Р, Т,v

Недостатки:

- Нелин. статич. хар-ка;

- зависимость от внешних магнитных полей.

Емкостные преобразователи

C=εε₀·S\d C можно изменить, изменяя:

1- ε =var (d,S =const)

d 2- S =var (ε,d =const)

3- d=var(ε,S =const)

Статические характеристики емкостных ПИП, соотв. каждому из способов изменения C, предст-т собой след. зависимости:

1)с 2)с 3)c

ε S d

В первом случаи С=f(ε), ε - диэлектрическая проницаемость диэлектрика, емкостной датчик используется для измерения переменной (e), размеров,t,p, уровней и т.д.

_____

______

Во 2 случае, С=f(S),C - датчик м.использоваться в аналогичных случаях, угловые перемещения.

В 3 случае, С=f(α),C - датчик не исп-ся для измерений небольших перем-ний, поскольку стат. хар-ка в этом случае сильно нелинейно.

Конструкции емкостных ПИП

1 плоскостные конд-ры с подвижным дизл-м (измер. перемещений)

2 плоскостные конд-ры с подв. пластинами (лин. и углов. пер-ния)стат. хар-ка при измер. угл. пер-ний нелинейна, исп-т специальные формы пластин:

3 для измерения в автомат.следящих устр-вах используют цилиндрические конд-ры:

С=2πlε\(ln D\d)

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: