1 Procedura pomiarowa X M M* N Z V Rozdzielczość Mezurand M SelektywnośćMETODA POMIARU NARZĘDZIE POMIAROWE ODTWARZANIE MEZURANDU X M M* N Z V Rozdzielczość Mezurand M Selektywność Zakres pomiarowy Mmin Mmax Xmin Xmax Czułość S = N/X Stała (przyrządu) Powtarzalność
2
3 Elementy odkształcalne rurkoweJednorodna Z wewnętrznym trzpieniem Asymetryczna Bourdona
4 Elementy odkształcalne mieszkowe
5 Indukcyjnościoweczujniki ciśnień
6 Tensometryczny czujnik ciśnienia - z mechanicznym elementem przeniesienia siły
7 Tensometryczny czujnik ciśnień rurowyp
8 Mikromechanika Krzemowa MEMS KrzemWspółczynnik poissona – taki jak dla stali Wytrzymałość – 2,5 raza wieksza Brak histerezy mechanicznej Duża przewodność cieplna
9 WYTWORZENIE MEMBRANY KRZEMOWEJ I etap UTLENIANIE SiO 2 Si
10 Si SiO WYTWORZENIE MEMBRANY KRZEMOWEJ II etap DOMIESZKOWANIE BOREM BOR2
11 Si SiO Fotoresist Maska WYTWORZENIE MEMBRANY KRZEMOWEJIII etap FOTOLITOGRAFIA SiO 2 Maska Fotoresist Si
12 WYTWORZENIE MEMBRANY KRZEMOWEJ IV etap TRAWIENIE KRZEMU Si
13 SiO Si WYTWORZENIE MEMBRANY KRZEMOWEJV etap TRAWIENIE SiO I UTLENIANIE 2 SiO 2 Si
14 WYTWORZENIE STRUKTURYCZUJNIKA FOSFOR warstwa p + Si SiO 2
15 WYTWORZENIE STRUKTURYCZUJNIKA SiO 2 warstwa p + PIEZOREZYSTOR Si
16 Czujniki piezorezystywne ciśnienia oparte są na pomiarze naprężeń proporcjonalnych do różnicy ciśnień występujących po obu stronach membrany. Naprężenia mierzone są przy pomocy piezorezystorów (rezystorów dyfuzyjnych wykonanych w membranie). Efekt piezorezystywny jest silnie anizotropowy i mocno zależy od orientacji krystalograficznej.
17 ANIZOTROPIA CZUŁOŚCI PIEZOREZYSTORÓWx z y (100) x z y (110) x z y (111) c) <111> <001> <010> <011> <110> Płaszczyzna <100>
18 UKŁAD MOSTKOWY REZYSTORÓWSTRUKTURA CZUJNIKA UKŁAD MOSTKOWY REZYSTORÓW PIEZOREZYSTORY 1 mm
19 UKŁAD MOSTKOWY REZYSTORÓW1 R 3 U Z R 4 R 2
20 CIŚNIENIE NIŻSZE Si CIŚNIENIE WYŻSZE Si PODŁOŻE SZKLANE
21 STRUKTURA TRANZYSTORAZINTEGROWANY CZUJNIK CIŚNIENIA STRUKTURA TRANZYSTORA BIPOLARNEGO STRUKTURA CZUJNIKA K E B Si PODŁOŻE SZKLANE
22 POJEMNOŚCIOWY CZUJNIKCIŚNIENIA MEMBRANA Si PODŁOŻE SZKLANE ELEKTRODY
23 CZUJNIK POJEMNOŚCIOWY A A MEMBRANA ELEKTRODY Si PODŁOŻE SZKLANE
24
25 Piezorezystancyjnye czujniki ciśnień f-my Kleberabsolutny względny
26 Piezorezystancyjnye czujniki ciśnień f-my KleberRóżnicowy, medium doprowadzone dwustronnie Względny, medium doprowadzone jednostronnie
27 Przetwornik ciśnienia 3051Przyciski do nastawienia zera i zakresu Bardzo prosta obsługa Płytka z elektroniką Ma obudowaną konstrukcję typu plug-in i ulepszone zamocowanie Obudowa elektroniki Kompatybilna ze standardem Fieldbus, pozostawia dużo miejsca na przewody Nowe możliwości softwerowe Wyświetlacze typu LCD, sygnały ostrzegawecze kompatybilne ze standardem NAMUR i możliwość nastawienia granic przekroczenia zakresu. Listwa zaciskowa Zawiera trzy zaciski w zwartej konstrukcji typu plug-in Moduł z czujnikiem Spawana metalowa obudowa Przyłącze procesowe Przetwornik ciśnienia 3051
28 Półprzewodnikowe czujniki przyśpieszenia
29 Mechaniczny czujnik przyśpieszenia typu ball in tube
30
31
32 Elektryczny czujnik przyśpieszenia typu ADXL produkcji Analog Devices w technologii MEMSZawieszenie zginane Zawieszenie rozciągane Miejsca zamocowania
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43 Budowa wewnętrzna sterownika systemu SRS1 – czujnik przyspieszeń 2 – włącznik bezpieczeństwa 3 – układ podtrzymania napięcia zasilającego (awaryjnego) 4 – układ ASIC 5 - mikrokontroler
44 Koncepcja nowoczesnego systemu poduszek powietrznych firmy Bosch
45 Detekcja dachowania- Bosch
46
47 Charakterystyki napełniania poduszki o ładunku dwustopniowym - a, i o dwóch ładunkach – b
48
49 Czujniki temperatury
50 Rezystancyjne czujniki temperaturymetalowe półprzewodnikowe RTD SPRT termistory monokryst. KTY PTC NTC
51 Współczynnik temperaturowy rezystancji Względny przyrost rezystancji przy zmianie temperatury o 1K (lub o 1 C) w zakresie 0 C do 100 C Europa =0,385 USA =0,392 Np. Dla platyny
52 Właściwości termometrów metalowychMateriał : platyna (Pt100) (Pt 1000) (Pt 500) Ni, (Cu) Zakres pomiarowy: platyna: (- 220 do 850)C nikiel : ( - 50 do 150) C Niepewność czujnika związana z jego klasą wg IEC 751 PN-EN-60751
53 Termometry rezystancyjne metalowe
54 Współczynnik temperaturowy rezystancji termistorów 25 NTC = - B/T2 B - Stała materiałowa, do 4000 K
55 Termometry KTY - rezystywność, =ok. 7 cmStyki poli -Si o średnicy ok. 20 m Izolacja SiO2 Obszary domieszkowane typu n Krzem Metalizacja strony spodniej ok. 0.5 mm - rezystywność, =ok. 7 cm D - średnica styku
56 Czujnik diodowy U ID ΔU ID2 ID1
57 Czujniki termoelektryczneZasada działania: Powstawanie siły termoelektrycznej przy istnieniu gradientu temperatury wzdłuż przewodnika Mat A Mat B złącze ciepłe złącze zimne Ute = T
58 Termopary „szlachetne“ Termopara wysokotemperaturowaWłaściwości termometrów termoelektrycznych Termopary „szlachetne“ S: PtRh10 - Pt R: PtRh13 - Pt B: PtRh30 - Pt Typ i materiał: S i R -50 C C dorywczo 1760 C STE -0, mV, B C C dorywczo 1800 C STE do 13,8 mV Zakresy pomiarowe: Termopara wysokotemperaturowa Materiał WRe5- WRe26 Zakres pomiarowy: (2700) C, STE 40,7 mV
59 Właściwości termometrów termoelektrycznychMateriał: T: + miedź (Cu) — konstantan (Cu+Ni), J: + żelazo (Fe) — konstantan (Cu+Ni), K: + chromel (Ni+Cr) —alumel (Ni+Al) N: + (Ni + Cr + Si) — (Ni+ Si) Zakresy pomiarowe: T: (-270 do 400) C, J: (-210 do 12O0) C, K: (-270 do 1250) C, N: (-270 do 1300) C STE: (-6 do 20) mV, STE: (-8,1 do 69,5) mV, STE: (-6,5 do 50,6) mV, STE: (-4,3 do 47,5) mV Wykonanie czujniki zanurzeniowe czujniki temperatury powierzchni Średnica drutu: (0,4 do 4) mm
60 Wykonania termometrów termoelektrycznych
61 Wykonania termometrów termoelektrycznych
62 Wykonania termometrów termoelektrycznych