ГЕНЕРАТОРНЫЕ ДАТЧИКИ

 

Термопара

 

Термопара работает на следующем физическом эффекте. Если взять два проводника из разных материалов, соединить их по концам, а затем концы поместить в среды с разными температурами, то на проводниках появляется разность потенциалов, которую называют термо ЭДС.

1 и 2 – термоэлектроды из разных материалов

t1 и t2 – температуры

Термоэлектроды изготавливают из чистых металлов (золото, платина, никель, медь, железо) или из сплавов (нихром, чугун, алюминий). Термоэлектроды бывают положительные и отрицательные, сравнение ведется с платиной. Для повышения ЭДС термопары соединяют термо-положительные и термо-отрицательные электроды.

 

Свойства термопар

 

Если температуры “t1” и “t2” не изменяются, то величина термоЭДС остается постоянной при нагревании любой точки любого проводника термопары.

Величина термо ЭДС не меняется, если в разрыв любого проводника включить третий проводник, температура концов которого одинакова.

Достоинства: простота конструкции, не высокая стоимость, конфигурация проволоки может быть любой.

Недостатки: большая тепловая инерционность, за счет наличия примесей в материале проволок, величина термо ЭДС может существенно снижаться.

В настоящее время используют термопары из полупроводников. Они обладают большей величиной термо ЭДС (в десятки раз больше, чем у металлических термопар), однако полупроводниковые термопары имеют узкий диапазон температур.

 

Пьезоэлектрические датчики

 

Они работают при использовании пьезоэффектов. Прямой пьезоэффект заключается в том, что при деформации пластины на ее гранях появляется разность потенциалов. Обратный пьезоэффект заключается в том, что если к пластине приложить напряжение, то она начинает деформироваться.

Пьезоэффектом обладают пластины вырезанные из кварца или турмалина, кроме того пьезоэффектом обладают искусственные материалы (дигидрофосфат калия). Существуют материалы на основе керамики, обладают пьезоэффектом титанат Бария, титанат свинца.

Достоинства: датчики практически не обладают инерционностью.

Недостатки: напряжение создаваемое датчиками весьма мало, поэтому они всегда требуют усиления.

 

Тахометрические датчики

 

Тахометрические датчики представляют собой маломощные миниатюрные электрические машины, которые преобразовывают механическое вращение в электрические сигналы, т.е. напряжение на выходе датчика пропорционально частоте вращения вала датчика.