Procedura pomiarowa X M M* N Z V Rozdzielczość Mezurand M Selektywność

Prezentacja na temat: "Procedura pomiarowa X M M* N Z V Rozdzielczość Mezurand M Selektywność"— Zapis prezentacji:

1 Procedura pomiarowa X M M* N Z V Rozdzielczość Mezurand M Selektywność
METODA 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 rurkowe
Jednorodna 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 rurowy
p

8 Mikromechanika Krzemowa MEMS Krzem
Współczynnik 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 BOR
2

11 Si SiO Fotoresist Maska WYTWORZENIE MEMBRANY KRZEMOWEJ
III etap FOTOLITOGRAFIA SiO 2 Maska Fotoresist Si

12 WYTWORZENIE MEMBRANY KRZEMOWEJ IV etap TRAWIENIE KRZEMU Si

13 SiO Si WYTWORZENIE MEMBRANY KRZEMOWEJ
V etap TRAWIENIE SiO I UTLENIANIE 2 SiO 2 Si

14 WYTWORZENIE STRUKTURY
CZUJNIKA FOSFOR warstwa p + Si SiO 2

15 WYTWORZENIE STRUKTURY
CZUJNIKA 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 PIEZOREZYSTORÓW
x z y (100) x z y (110) x z y (111) c) <111> <001> <010> <011> <110> Płaszczyzna <100>

18 UKŁAD MOSTKOWY REZYSTORÓW
STRUKTURA CZUJNIKA UKŁAD MOSTKOWY REZYSTORÓW PIEZOREZYSTORY 1 mm

19 UKŁAD MOSTKOWY REZYSTORÓW
1 R 3 U Z R 4 R 2

20 CIŚNIENIE NIŻSZE Si CIŚNIENIE WYŻSZE Si PODŁOŻE SZKLANE

21 STRUKTURA TRANZYSTORA
ZINTEGROWANY CZUJNIK CIŚNIENIA STRUKTURA TRANZYSTORA BIPOLARNEGO STRUKTURA CZUJNIKA K E B Si PODŁOŻE SZKLANE

22 POJEMNOŚCIOWY CZUJNIK
CIŚNIENIA MEMBRANA Si PODŁOŻE SZKLANE ELEKTRODY

23 CZUJNIK POJEMNOŚCIOWY A A MEMBRANA ELEKTRODY Si PODŁOŻE SZKLANE

24

25 Piezorezystancyjnye czujniki ciśnień f-my Kleber
absolutny względny

26 Piezorezystancyjnye czujniki ciśnień f-my Kleber
Różnicowy, medium doprowadzone dwustronnie Względny, medium doprowadzone jednostronnie

27 Przetwornik ciśnienia 3051
Przyciski 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 MEMS
Zawieszenie zginane Zawieszenie rozciągane Miejsca zamocowania

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43 Budowa wewnętrzna sterownika systemu SRS
1 – 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 temperatury
metalowe 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 metalowych
Materiał : 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  cm
Styki 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 termoelektryczne
Zasada działania: Powstawanie siły termoelektrycznej przy istnieniu gradientu temperatury wzdłuż przewodnika Mat A Mat B złącze ciepłe złącze zimne Ute =  T

58 Termopary „szlachetne“ Termopara wysokotemperaturowa
Właściwości 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 termoelektrycznych
Materiał: 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