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常用敏感元件

發(fā)布時(shí)間:2011/8/19 14:51:27 訪問次數(shù):3982


    敏感元器件是直接感受非電量,并將其變換為電量的元器件。非電量包括溫度、流量、壓力、光、磁、位移、加速度、氣體成分、離子濃度和放射性等物理量。
    敏感元器件一般都是獨(dú)立的,可以自成元器件,也可以與其他部件、電路組成一個(gè)裝置,將非電量按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電量,此時(shí),它被稱作傳感器。各種非電量必須通過各種敏感元器件將其變換為電量后才能作為電子線路的輸入信號(hào)使用;因此,敏感元器件是電子線路與外圍電路的重要接口元器件,在測量與控制電路中不可缺少。
    敏感元器件種類繁多,本書只對常用的有代表性的敏感元器件加以介紹。


1、壓力敏感元器件
    壓力敏感元器件一般是指半導(dǎo)體力學(xué)量的敏感器件,是利用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)而制成的敏感元件。利用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)可制成多種力敏器件,例如壓力傳感器、荷重傳感器、拉壓傳感器等上千個(gè)品種。為簡單起見,一般按其工藝結(jié)構(gòu)來劃分,有體型應(yīng)變片、分立擴(kuò)散硅、硅藍(lán)寶石和集成化四種。
    說明:應(yīng)變電阻、彈性電阻在同一硅襯底材料上,用該芯片組裝的傳感器具有靈敏度高、體積小、精度高和頻響寬等特點(diǎn)。主要用于各種壓力傳感器和變送器。S32133/34135/36/37系列力敏蒼片參數(shù)如表8-1所列。KJY型擴(kuò)散硅全橋集成應(yīng)變片參數(shù)如表8-2所列。

       

                         

2、溫度敏感元器件
    溫度敏感元器件簡稱溫敏元器件,它是使用最多的敏感元器件之一。溫度敏感元器件主要有半導(dǎo)體熱敏電阻、熱電偶、熱電阻、溫敏二極管(PN結(jié))、半導(dǎo)體集成溫度傳感器和石英晶體等。

    (1) LM134/2341334電流型半導(dǎo)體集成溫度傳感器
    LM134/234/334為電流型半導(dǎo)體集成溫度傳感器,它有3個(gè)端頭,第三個(gè)端頭是器件電流的設(shè)定端,可在校正端引線與負(fù)端引線之間并接一只電阻Rset來設(shè)定IO。IO的表達(dá)式為
                                  IO=227μV/K·Rset)t
式中的t為溫度。當(dāng)Rset=227Ω時(shí),溫度系數(shù)正好是1μA/℃,如果串入的負(fù)載R=10kΩ,可獲得10mV/℃的溫度電壓信號(hào)。其引腳和應(yīng)用電路如圖8-1所示。
    LM134/234/334依次是軍品、工業(yè)品和民品,開頭為1和3的規(guī)定與運(yùn)算放大器中的規(guī)定相同。LM134的工作溫度范圍是- 55~125℃,LM234的工作溫度范圍是-25~100℃,LM334的工作電壓最大不得超過40V,最小工作電壓為0.8V,輸出電流范圍為0.001-10mA,輸出電流溫度系數(shù)為0.96~1.04μA/K。工作電壓變化對輸出電流的影響:當(dāng)IO=0.1mA時(shí),為小于0.26%/V;當(dāng)IO=1mA時(shí),為小于0.15%/V。

                
 


    敏感元器件是直接感受非電量,并將其變換為電量的元器件。非電量包括溫度、流量、壓力、光、磁、位移、加速度、氣體成分、離子濃度和放射性等物理量。
    敏感元器件一般都是獨(dú)立的,可以自成元器件,也可以與其他部件、電路組成一個(gè)裝置,將非電量按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電量,此時(shí),它被稱作傳感器。各種非電量必須通過各種敏感元器件將其變換為電量后才能作為電子線路的輸入信號(hào)使用;因此,敏感元器件是電子線路與外圍電路的重要接口元器件,在測量與控制電路中不可缺少。
    敏感元器件種類繁多,本書只對常用的有代表性的敏感元器件加以介紹。


1、壓力敏感元器件
    壓力敏感元器件一般是指半導(dǎo)體力學(xué)量的敏感器件,是利用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)而制成的敏感元件。利用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)可制成多種力敏器件,例如壓力傳感器、荷重傳感器、拉壓傳感器等上千個(gè)品種。為簡單起見,一般按其工藝結(jié)構(gòu)來劃分,有體型應(yīng)變片、分立擴(kuò)散硅、硅藍(lán)寶石和集成化四種。
    說明:應(yīng)變電阻、彈性電阻在同一硅襯底材料上,用該芯片組裝的傳感器具有靈敏度高、體積小、精度高和頻響寬等特點(diǎn)。主要用于各種壓力傳感器和變送器。S32133/34135/36/37系列力敏蒼片參數(shù)如表8-1所列。KJY型擴(kuò)散硅全橋集成應(yīng)變片參數(shù)如表8-2所列。

       

                         

2、溫度敏感元器件
    溫度敏感元器件簡稱溫敏元器件,它是使用最多的敏感元器件之一。溫度敏感元器件主要有半導(dǎo)體熱敏電阻、熱電偶、熱電阻、溫敏二極管(PN結(jié))、半導(dǎo)體集成溫度傳感器和石英晶體等。

    (1) LM134/2341334電流型半導(dǎo)體集成溫度傳感器
    LM134/234/334為電流型半導(dǎo)體集成溫度傳感器,它有3個(gè)端頭,第三個(gè)端頭是器件電流的設(shè)定端,可在校正端引線與負(fù)端引線之間并接一只電阻Rset來設(shè)定IO。IO的表達(dá)式為
                                  IO=227μV/K·Rset)t
式中的t為溫度。當(dāng)Rset=227Ω時(shí),溫度系數(shù)正好是1μA/℃,如果串入的負(fù)載R=10kΩ,可獲得10mV/℃的溫度電壓信號(hào)。其引腳和應(yīng)用電路如圖8-1所示。
    LM134/234/334依次是軍品、工業(yè)品和民品,開頭為1和3的規(guī)定與運(yùn)算放大器中的規(guī)定相同。LM134的工作溫度范圍是- 55~125℃,LM234的工作溫度范圍是-25~100℃,LM334的工作電壓最大不得超過40V,最小工作電壓為0.8V,輸出電流范圍為0.001-10mA,輸出電流溫度系數(shù)為0.96~1.04μA/K。工作電壓變化對輸出電流的影響:當(dāng)IO=0.1mA時(shí),為小于0.26%/V;當(dāng)IO=1mA時(shí),為小于0.15%/V。

                
 

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