Mikrosenzory a mikromechanické systémy - Vysoké uÄÂenàtechnické ...
Mikrosenzory a mikromechanické systémy - Vysoké uÄÂenàtechnické ... Mikrosenzory a mikromechanické systémy - Vysoké uÄÂenàtechnické ...
Mikrosenzory a mikromechanické systémy 61• Transformátorové snímače – jsou snímače, u nichž se měřená veličina vyhodnocujeprostřednictvím vzájemné indukčnosti dvou cívek. Z důvodů potlačení vlivu teploty naodpor vinutí a vlivu rozptylového pole se transformátorové snímače konstruují převážnějako diferenční.• Rychlostní indukčnostní snímač – je založen na principu využití vířivých proudů.V planární technologii lze cívky i s jádrem realizovat, ale proces je velmi náročný namateriály a počet operací. Realizuje se jako multivrstvový prvek, kde se jedna cívka navrženájako spirála překryje dielektrickou vrstvou a proces se opakuje, dokud se nedosáhne potřebnýpočet závitů. Realizace jádra je možná využitím speciálních feritových past a jejichsintrováním při vyšších teplotách. Kvalita je horší z důvodu čistoty materiálu (obsahujeadhezni příměsi) a absence tlaku při sintrování.
62 Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v BrněGenerátorové senzoryCíle kapitoly: Cílem kapitoly je seznámit studenta s generátorovými (aktivními)senzory, jejich principem, vlastnostmi a využitím.7.2 Termoelektrický článek7.2.1 Obecné vlastnosti termoelektrických článkůTermoelektrický článek (termočlánek) je základem termoelektrického snímače,teploměru využívající Seebeckova efektu. Je tvořen vodivým spojením dvou různýchvodivých materiálů A a B, jimiž mohou být kovy nebo polovodiče elektricky propojených na„horkém“ konci s teplotou T 1 . Nespojené konce obou ramen jsou uchovány na jiné teplotě T 0(„studený“ konec). V případě rozpojeného obvodu je proud protékající přes termočláneknulový a na vývodech na studeném konci můžeme obdržet termoelektrické, resp. Seebeckovonapětí.UEM= ( − ).(T −T) − 0 . ( − β )(T −T)2αAαB 1 05 βA B 1 0( 0.1 )kde α A , α B , β A a β B jsou Seebeckovy koeficienty (resp. termoelektrická síla) materiálů A a B.Ty mají specifické roztažné vlastnosti, určené pásovou strukturou a příslušnými roztažnýmivlastnostmi materiálů. Koeficienty α, β jsou mj. závislé na přesném složení materiálu a jehostruktuře. Hodnoty, které uvádí Tabulka 4, je z tohoto důvodu třeba brát s rezervou.Tabulka 4: Seebeckovy koeficienty vzhledem k olovuKov α [µV/K] β [µV/K 2 ]Antimon 35,6 0,145Bizmut -74,4 0,032Konstantan -38,1 -0,0888Měď 2,71 0,0079Nikl -19,1 -3,02Platina -3,03 -3,25Železo 16,7 -0,0297U EM se na elektricky vodivém přechodu vytvoří vždy, když v okolí vzorku probíháteplotní gradient. Z důvodu symetrie ho neobdržíme na vývodech ze stejného materiálu. Promalé teplotní rozdíly lze toto napětí aproximovat vztahem [6]:U= ( α −α).(T −T) = α (T T )( 0.2 )EM A B 1 0 A / B 1−0Termočlánky většinou vyžadují nějakou formu referenční teploty pro kompenzaciparazitního teplotního posunu na studeném konci. Je možné použít lázeň vody s ledem oteplotě 0°C, což je sice přesné, ale nepraktické. V praxi se používá přímé měření teplotystudeného konce např. termistorem. Z naměřených hodnot se určí kompenzace na správnouhodnotu [21].
- Page 14 and 15: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 16 and 17: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 18 and 19: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 20 and 21: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 22 and 23: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 24 and 25: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 26 and 27: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 28 and 29: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 30 and 31: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 32 and 33: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 34 and 35: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 36 and 37: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 38 and 39: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 40 and 41: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 42 and 43: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 44 and 45: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 46 and 47: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 48 and 49: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 50 and 51: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 52 and 53: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 54 and 55: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 56 and 57: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 58 and 59: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 60 and 61: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 62 and 63: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 66 and 67: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 68 and 69: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 70 and 71: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 72 and 73: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 74 and 75: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 76 and 77: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 78 and 79: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 80 and 81: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 82 and 83: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 84 and 85: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 86 and 87: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 88 and 89: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 90 and 91: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 92 and 93: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 94 and 95: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 96 and 97: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 98 and 99: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 100 and 101: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 102 and 103: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 104 and 105: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 106: Mikrosenzory a mikromechanické sys
<strong>Mikrosenzory</strong> a mikromechanické systémy 61• Transformátorové snímače – jsou snímače, u nichž se měřená veličina vyhodnocujeprostřednictvím vzájemné indukčnosti dvou cívek. Z důvodů potlačení vlivu teploty naodpor vinutí a vlivu rozptylového pole se transformátorové snímače konstruují převážnějako diferenční.• Rychlostní indukčnostní snímač – je založen na principu využití vířivých proudů.V planární technologii lze cívky i s jádrem realizovat, ale proces je velmi náročný namateriály a počet operací. Realizuje se jako multivrstvový prvek, kde se jedna cívka navrženájako spirála překryje dielektrickou vrstvou a proces se opakuje, dokud se nedosáhne potřebnýpočet závitů. Realizace jádra je možná využitím speciálních feritových past a jejichsintrováním při vyšších teplotách. Kvalita je horší z důvodu čistoty materiálu (obsahujeadhezni příměsi) a absence tlaku při sintrování.