Capteurs ohmiques (résistifs). Schéma, description

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Capteurs. Capteurs ohmiques (résistifs). Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Capteurs ohmiques (résistifs) - appareils dont le principe de fonctionnement est basé sur une modification de leur résistance active avec une modification de la longueur l, section transversale S ou résistivité p.

Le principe de fonctionnement est décrit, respectivement, par la formule R=pl/S.

De plus, la dépendance de la valeur de résistance active à la pression de contact et à l'éclairement des photocellules est utilisée. Selon ce Les capteurs ohmiques sont divisés en groupes:

Contactez;
potentiométrique (rhéostatique);
jauge de contrainte ;
thermistance ;
photorésistif.

Les capteurs de contact sont le type le plus simple de capteurs à résistance qui convertissent le mouvement de l'élément primaire en un changement brusque de la résistance du circuit électrique. A l'aide de capteurs de contact, ils mesurent et contrôlent les forces, les déplacements, la température, la taille des objets, contrôlent leur forme, etc.

Les capteurs de contact sont:

interrupteurs de course et de fin de course;
thermomètres à contact;
capteurs à électrodes utilisés principalement pour mesurer les niveaux limites de liquides électriquement conducteurs.

Capteurs de contact peut fonctionner aussi bien en courant continu qu'en courant alternatif. En fonction des limites de mesure, les capteurs de contact peuvent être mono-limite et multi-limite. Ces derniers sont utilisés pour mesurer des valeurs qui varient considérablement, tandis que des parties de la résistance R incluses dans le circuit électrique sont court-circuitées en série.

Manque de capteurs de contact - la complexité de la surveillance continue et la durée de vie limitée du système de contact. Mais en raison de l'extrême simplicité de ces capteurs, ils sont largement utilisés dans les systèmes d'automatisation.

Capteurs rhéostatiques sont une résistance à résistance variable. La valeur d'entrée du capteur est le mouvement du contact et la valeur de sortie est la variation de sa résistance. Le contact mobile est mécaniquement lié à l'objet dont le déplacement (angulaire ou linéaire) est à transformer.

Le plus répandu est le circuit potentiométrique d'enclenchement d'un capteur rhéostat, dans lequel le rhéostat est enclenché selon un circuit diviseur de tension. Rappeler que diviseur de tension appelé un appareil électrique pour diviser la tension continue ou alternative en parties.

Le diviseur de tension vous permet de supprimer (utiliser) seulement une partie de la tension disponible à travers les éléments d'un circuit électrique constitué de résistances, de condensateurs ou d'inductances. Une résistance variable connectée selon un circuit diviseur de tension est appelée potentiomètre.

En règle générale, les capteurs à rhéostat sont utilisés dans les instruments de mesure mécaniques pour convertir leurs lectures en grandeurs électriques (courant ou tension), par exemple, dans les compteurs à flotteur pour les niveaux de liquide, divers manomètres.

Le capteur sous la forme d'un simple rhéostat n'est presque jamais utilisé en raison de la non-linéarité importante de sa caractéristique statique.

I_н= f (x)Où I_н - courant de charge.

La valeur de sortie d'un tel capteur est la chute de tension UBbIX entre le mobile et l'un des contacts fixes. Tension de sortie en fonction du déplacement х contact U_O = f (x) correspond à la loi de variation de résistance le long du potentiomètre. La loi de répartition de la résistance sur la longueur du potentiomètre, déterminée par sa conception, peut être linéaire ou non linéaire.

Les capteurs potentiométriques, qui sont des résistances structurellement variables, sont constitués de divers matériaux - fil de bobinage, films métalliques, semi-conducteurs, etc.

Jauge de déformation (jauges de contrainte) permettent de mesurer les contraintes mécaniques, les petites déformations, les vibrations. L'action des jauges de contrainte repose sur l'effet tenseur, qui consiste à modifier la résistance active des matériaux conducteurs et semi-conducteurs sous l'influence des forces qui leur sont appliquées.

Capteurs thermométriques (thermistances) - la résistance dépend de la température. Les thermistances sont utilisées comme capteurs. deux voies.

méthode 1. La température de la thermistance est déterminée par l'environnement ; le courant traversant la thermistance est si faible qu'il ne chauffe pas la thermistance. Dans cette condition, la thermistance est utilisée comme capteur de température et est souvent appelée "thermomètre à résistance".

méthode 2. La température de la thermistance est déterminée par le degré de chauffage par un courant constant et les conditions de refroidissement. Dans ce cas, la température constante est déterminée par les conditions de transfert de chaleur de la surface de la thermistance (la vitesse de l'environnement - gaz ou liquide - par rapport à la thermistance, sa densité, sa viscosité et sa température), de sorte que la thermistance peut être utilisée comme capteur de vitesse d'écoulement, conductivité thermique ambiante, densité de gaz, etc. P.

Dans les capteurs de ce type, une sorte de conversion en deux étapes a lieu : la valeur mesurée est d'abord convertie en une variation de la température de la thermistance, qui est ensuite convertie en une variation de la résistance.

Les thermistances sont fabriquées à partir de métaux purs et de semi-conducteurs. Le matériau à partir duquel de tels capteurs sont fabriqués doit avoir un coefficient de résistance à la température élevé, si possible une dépendance linéaire de la résistance à la température, une bonne reproductibilité des propriétés et une inertie aux influences environnementales. Dans la plus grande mesure, le platine satisfait à toutes ces propriétés ; en un peu moins cuivre и nickel.

Par rapport aux thermistances métalliques, les thermistances à semi-conducteurs (thermistances) ont une sensibilité plus élevée.

Auteur : Koryakin-Chernyak S.L.

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