オーミック（抵抗膜方式）センサー。スキーム、説明

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センサー。オーム（抵抗）センサー。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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オーミック（抵抗膜方式）センサー - 長さの変化に伴うアクティブ抵抗の変化に基づいた動作原理を備えたデバイス l、断面積 S または抵抗率 p.

動作原理は、それぞれ次の式で表されます。 R = pl / S.

さらに、アクティブ抵抗の接触圧力とフォトセルの照度への依存性が使用されます。これによれば オーミックセンサーはグループに分けられます:

コンタクト;
電位差滴定（レオスタティック）;
歪みゲージ;
サーミスタ;
フォトグラフィー。

接触センサーは、一次要素の動きを電気回路の抵抗の急激な変化に変換する最も単純なタイプの抵抗センサーです。接触センサーの助けを借りて、力、変位、温度、物体のサイズ、形状などを測定および制御します。

接触センサーは:

トラベルスイッチとリミットスイッチ。
接触温度計;
電極センサーは、主に導電性液体の限界レベルを測定するために使用されます。

接触センサー 直流と交流の両方で動作できます。測定限界に応じて、接触センサーはシングルリミットとマルチリミットになります。後者は、電気回路に含まれる抵抗器Rの一部が直列に短絡されている間に、大きく変化する値を測定するために使用されます。

欠点接触センサー - 継続的な監視の複雑さと接触システムの限られた耐用年数。しかし、これらのセンサーは非常にシンプルであるため、自動化システムで広く使用されています。

レオスタティックセンサー 可変抵抗器です。センサーの入力値は接点の動き、出力値はその抵抗値の変化です。可動接点は、変位 (角度または直線) が変換されるオブジェクトに機械的に接続されます。

最も普及しているのは加減抵抗器センサーをオンにするための電位差回路であり、加減抵抗器は分圧回路に従ってオンになります。それを思い出します 分圧器 直流電圧または交流電圧を部分に分割するための電気装置と呼ばれます。

分圧器を使用すると、抵抗、コンデンサ、またはインダクタで構成される電気回路の要素を介して利用可能な電圧の一部のみを除去 (使用) できます。分圧回路に従って接続された可変抵抗器はと呼ばれます ポテンショメータ.

通常、加減抵抗器センサーは、測定値を電気量 (電流または電圧) に変換する機械式測定機器、たとえば、液面レベルのフロートメーターやさまざまな圧力計で使用されます。

単純な加減抵抗器の形式のセンサーは、その静特性の非線形性が大きいため、ほとんど使用されません。

I_н= f（x）どこ I_н - 負荷電流。

このようなセンサーの出力値は、可動接点と固定接点の XNUMX つの間の電圧降下 UBbIX です。出力電圧対変位 х コンタクト U_O = f（x） ポテンショメータに沿った抵抗の変化の法則に対応します。ポテンショメータの長さに沿った抵抗分布の法則は、その設計によって決まり、線形または非線形になります。

構造的には可変抵抗器である電位差センサーは、巻線、金属膜、半導体などのさまざまな材料で作られています。

ひずみゲージ (ひずみゲージ) は、機械的応力、小さな変形、振動を測定するために使用されます。ひずみゲージの動作は張力効果に基づいており、導体および半導体材料に加えられる力の影響でその有効抵抗が変化します。

温度センサー（サーミスタ） - 抵抗は温度に依存します。サーミスタはセンサーとして使用されます。 二つの方法.

1方法。サーミスタの温度は環境によって決まります。サーミスタを流れる電流は非常に小さいため、サーミスタは加熱されません。この条件下では、サーミスタは温度センサーとして使用され、「抵抗温度計」と呼ばれることがよくあります。

2方法。サーミスタの温度は定電流による加熱の度合いと冷却条件によって決まります。この場合、定常温度はサーミスタ表面の熱伝達条件 (サーミスタに対する環境 (気体または液体) の速度、密度、粘度、温度) によって決まるため、サーミスタはサーミスタとして使用できます。流速、周囲熱伝導率、ガス密度などのセンサー P.

この種のセンサーでは、一種の XNUMX 段階の変換が行われます。つまり、測定値がまずサーミスターの温度変化に変換され、次に抵抗の変化に変換されます。

サーミスタは純金属と半導体の両方から作られています。このようなセンサーを製造する材料は、高い抵抗温度係数、可能であれば温度に対する抵抗の線形依存性、特性の良好な再現性、および環境の影響に対する不活性性を備えていなければなりません。プラチナはこれらすべての特性を最大限に満たします。もう少しで銅 и ニッケル.

金属サーミスタと比較して、半導体サーミスタ（サーミスタ）は感度が高くなります。

著者: Koryakin-Chernyak S.L.

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