Sensores óhmicos (resistivos). Esquema, descripción

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Sensores Sensores óhmicos (resistivos). Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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Sensores óhmicos (resistivos) - dispositivos cuyo principio de funcionamiento se basa en un cambio de su resistencia activa con un cambio de longitud l, área de la sección transversal S o resistividad p.

El principio de funcionamiento se describe, respectivamente, por la fórmula R=pl/S.

Además, se utiliza la dependencia del valor de resistencia activa de la presión de contacto y la iluminación de las fotocélulas. De acuerdo a esto Los sensores óhmicos se dividen en grupos:

contacto;
potenciométrico (reostático);
medidor de tensión;
termistor;
fotorresistivo

Los sensores de contacto son el tipo más simple de sensores de resistencia que convierten el movimiento de un elemento primario en un cambio abrupto en la resistencia de un circuito eléctrico. Los sensores de contacto se utilizan para medir y controlar fuerzas, movimientos, temperaturas, tamaños de objetos, controlar su forma, etc.

Los sensores de contacto son:

interruptores de carrera y límite;
termómetros de contacto;
Sensores de electrodos utilizados principalmente para medir niveles extremos de líquidos eléctricamente conductores.

Sensores de contacto Puede funcionar tanto con corriente continua como alterna. Dependiendo de los límites de medición, los sensores de contacto pueden ser de límite único o de límite múltiple. Estos últimos se utilizan para medir cantidades que varían dentro de límites significativos, mientras que partes de la resistencia R conectadas al circuito eléctrico se cortocircuitan secuencialmente.

La falta de Sensores de contacto: la complejidad de la monitorización continua y la vida útil limitada del sistema de contacto. Pero debido a la extrema simplicidad de estos sensores, se utilizan ampliamente en sistemas de automatización.

Sensores reostáticos Son una resistencia con resistencia activa variable. El valor de entrada del sensor es el movimiento del contacto y el valor de salida es el cambio en su resistencia. El contacto móvil está conectado mecánicamente al objeto cuyo movimiento (angular o lineal) debe convertirse.

El más utilizado es un circuito potenciométrico para conectar un sensor reostático, en el que el reóstato se conecta según un circuito divisor de voltaje. Te recordamos que divisor de voltaje Llamado dispositivo eléctrico para dividir el voltaje continuo o alterno en partes.

Un divisor de voltaje le permite eliminar (usar) solo una parte del voltaje disponible a través de elementos de un circuito eléctrico que consta de resistencias, condensadores o inductores. Una resistencia variable conectada mediante un circuito divisor de voltaje se llama potenciómetro.

Normalmente, los sensores reostáticos se utilizan en instrumentos de medición mecánicos para convertir sus lecturas en cantidades eléctricas (corriente o voltaje), por ejemplo, en medidores de nivel de líquido con flotador y varios manómetros.

Un sensor en forma de reóstato simple casi nunca se utiliza debido a la importante no linealidad de su característica estática.

I_н= f (x)Donde I_н - corriente de carga.

El valor de salida de dicho sensor es la caída de tensión UBbIX entre el contacto móvil y uno de los fijos. Tensión de salida versus desplazamiento х contacto U_O = f (x) Corresponde a la ley del cambio de resistencia a lo largo del potenciómetro. La ley de distribución de resistencia a lo largo del potenciómetro, determinada por su diseño, puede ser lineal o no lineal.

Los sensores potenciométricos, que son resistencias estructuralmente variables, están hechos de diversos materiales: alambre enrollado, películas metálicas, semiconductores, etc.

Medidores de deformación (galgas extensométricas) se utilizan para medir tensiones mecánicas, pequeñas deformaciones y vibraciones. La acción de las galgas extensométricas se basa en el efecto de deformación, que consiste en cambiar la resistencia activa de los materiales conductores y semiconductores bajo la influencia de las fuerzas que se les aplican.

Sensores termométricos (termistores) - la resistencia depende de la temperatura. Los termistores se utilizan como sensores. dos formas.

método 1. La temperatura del termistor está determinada por el medio ambiente; La corriente que pasa a través del termistor es tan pequeña que no hace que el termistor se caliente. En esta condición, el termistor se utiliza como sensor de temperatura y a menudo se le denomina "termómetro de resistencia".

método 2. La temperatura del termistor está determinada por el grado de calentamiento por una corriente constante y las condiciones de enfriamiento. En este caso, la temperatura establecida está determinada por las condiciones de transferencia de calor desde la superficie del termistor (la velocidad de movimiento del medio ambiente (gas o líquido) en relación con el termistor, su densidad, viscosidad y temperatura), por lo que el termistor Se puede utilizar como sensor de velocidad de flujo, conductividad térmica del medio ambiente, densidad de gases, etc. P.

En este tipo de sensores se produce una conversión en dos etapas: el valor medido se convierte primero en un cambio de temperatura del termistor, que luego se convierte en un cambio de resistencia.

Los termistores están hechos tanto de metales puros como de semiconductores. El material del que están fabricados dichos sensores debe tener un alto coeficiente de resistencia a la temperatura, una dependencia lineal de la resistencia a la temperatura, si es posible, una buena reproducibilidad de las propiedades y una inercia a las influencias ambientales. El platino satisface en gran medida todas estas propiedades; en un poco menos - cobre и níquel.

En comparación con los termistores metálicos, los termistores semiconductores (termistores) tienen una mayor sensibilidad.

Autor: Koryakin-Chernyak S.L.

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