“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.
67
значительной мере определяется возможностями устройств
для получения информации о
регулируемом параметре или процессе.
Исходя из того, что почти в каждом электронном приборе имеются специальные
устройства для восприятия различных физических воздействий и последующего их
преобразования в другую величину, удобную для работы последующих элементов (их также
называют датчиками или трансдюсерами), на первый план встает вопрос об изучении
принципов их работы,
конструкции, параметров и характеристик.
Немаловажным является вопрос, связанный с последующим их усовершенствованием и
модернизацией в условиях постоянного развития и создания все новых и новых видов этих
измерительных преобразователей.
Датчиком - называется первичный элемент автоматической системы, реагирующий на
изменение физической величины, характеризующей процесс, и преобразующий эту величину
в другую, удобную для работы последующих элементов.
Датчики можно классифицировать либо по тем величинам, которые они должны измерять
(датчики давления, датчики уровня),
либо по тем параметрам, в которые преобразуются
измеряемые величины (датчики сопротивления, датчики индуктивности).
Применение датчиков не ограничивается областью автоматизированных систем,
поскольку они могут выполнять также функции элементов измерительных систем.
Необходимость преобразования измеряемой неэлектрической величины в адекватный
электрический сигнал, послужила позднее основанием для введения термина «измерительный
преобразователь».
В последнее время наряду с созданием
датчиков, имеющих цифровой выходной сигнал,
наблюдается тенденция к конструктивному объединению датчиков с микропроцессорными
устройствами, что приводит к появлению принципиально новых функциональных устройств –
интеллектуальных датчиков, пользующихся в последнее время большой популярностью среди
разработчиков различного оборудования.
С ростом автоматизации к датчикам стали предъявляться все более высокие требования.
При этом особое значение придается следующим показателям:
- миниатюрность (возможность встраивания);
- дешевизна (серийное производство);
- механическая прочность;
На основании всего вышеописанного, далее будут рассмотрены основные сведения
касающиеся применения акселерометров в качестве измерительных
преобразователей углов
наклона тел, ударных нагрузок, вибрации.
Существует много типов датчиков угла наклона: жидкостные, твердотельные, на основе
гироскопического эффекта и т.д. Для многих современных систем позиционирования
применяются гироскопы, которые представляют собой датчики с вращающимся рабочим телом
большой массы, позволяющим избежать влияния переменного ускорения объекта на
результаты измерения.
Для создания поверхностного микро-механического акселерометра используется
запатентованное техническое решение. Технология позволяет выполнять подвешенные
кремниевые
структуры, которые соединены с подложкой всего в нескольких точках,
называемых якорями. Эти структуры способны свободно перемещаться в направлении
распознаваемого ускорения. Для того чтобы обеспечить совместимость с традиционными
техниками упаковки в корпус микросхем,
специальная крышка, предотвращающая
блокирование подвижных частей после фазы отливки пластикового корпуса, помещена над
чувствительным элементом.
Когда к сенсору прикладывается ускорение, контрольная
масса сдвигается со своей
начальной позиции и приводит к разбалансировке емкостного полумоста. Эта разбалансировка
измеряется интегрированием заряда, вызванного импульсом напряжения поданным на