SimpleMedics

Медицина и наука

website template image

Разделы

Как улучшить свою двигательную память - Есть вид памяти, который мы редко замечаем: это двигательная память. Без нее невозможно, например, научиться водить машину, она во многом определяет координацию, ловкость и меткость наших движений.  Читайте...

Температурные датчики. Термисторы.

Одной из наиболее распространенных задач промышленной, бытовой и медицинской автоматики, решаемых путем температурных измерений, является задача выделения заданного значения температуры или диапазона температур, в пределах которого контролируемые физические процессы протекают нормально, с требуемыми параметрами. Это, в первую очередь, относится к приборам и устройствам, работающим при температурах, определяемых условиями жизнедеятельности человека и используемых им при этом приборов машин и механизмов, т.е. –40º +100°С, например, кондиционирование температуры жилых, складских и технологических помещений, контроль нагрева различных двигателей, трансмиссий, тормозных устройств и т.п., системы пожарной сигнализации, контроль температуры в медицине, биотехнологиях www.ektu.kz

и сельском хозяйстве и пр. В качестве чувствительных элементов таких систем в последнее время широко используются полупроводниковые термосопротивления с отрицательным температурным коэффициентом или термисторы (NTC-thermistors). Однако, для решения задачи в целом, т.е. получения электрического сигнала, возникающего при повышении или понижении температуры контролируемого процесса до заданного значения, термистор должен быть снабжен дополнительными электронными схемами, которые и осуществляют решение задачи выделения заданного значения температуры. В Институте проблем управления РАН совместно с фирмой VZ SENSOR Ltd., на основе полупроводниковых структур с L-образной вольтамперной характеристикой были разработаны интеллектуальные (функциональные) термисторы (Z-thermistors), которые способны решать задачу выделения заданного значения температуры без использования дополнительных электронных схем .

Схема включения обычного термистора

Схема включения Z-термистора

Z-термисторы представляют собой полупроводниковую p-n структуру, включаемую в прямом направлении (+ к p-области структуры) в цепь источника постоянного напряжения. Структура обладает функцией перехода из одного устойчивого состояния (с малым током) в другое устойчивое состояние (в 50 - 100 раз большим током) при ее нагреве до заданного значения температуры. Установка требуемого значения температуры срабатывания осуществляется простым изменением напряжения питания. Длительность перехода структуры (Z-термистора) из одного устойчивого состояния в другое 1 - 2 мкс. Схема включения Z-термистора состоит из источника питания U и нагрузочного резистора R, который одновременно служит ограничителем тока Z-термистора при его переходе в состояние с большим током (рис.). Выходной сигнал (бросок напряжения) может быть снят как с нагрузочного резистора R, так и с самого Z-термистора, но с обратным знаком. Как уже было сказано, Z-термистор может быть настроен на любое значение температуры в диапазоне –40 -+100°С путем изменения питающего напряжения U. При этом могут быть изготовлены разные типы Z-термисторов, срабатывающие при одной и той же температуре от разных напряжений питания. Для того, чтобы разделить Z-термисторы по типам, было введено понятие базовой температуры. В качестве базовой было принято значение комнатной температуры (room temperature) +20°С. Принципиально Z-термисторы могут быть изготовлены на любые напряжения срабатывания в пределах от 1 до 100 В при базовой температуре, но для удобства пользователей мы ограничились рядом типовых значений напряжения, чаще всего используемых в электронной технике, а именно: 1,5 В; 3 В; 4,5 В; 9 В; 12 В; 18 В; 24 В (см. таблицу).

Таблица - Технические характеристики Z-термисторов при температуре +20°C и сопротивлении резистора R = 0.25 + 5 кОм

Тип Z-термистора

TZ-1

TZ-3

TZ-4

TZ-12

TZ-18

TZ-24

Пороговое напряжение

Uth(B)

<1,5

3+-0,5

4,5+-1

12+-2

18+-3

24+-3

Пороговый ток

Ith(mA)

<0,05

<0,1

<0,15

<0,2

<0,25

<0,35

Вторичное напряжение

Uf(B)

<0,7

<1,5

<2

<5

<8

<10

Вторичный ток

If(mA)

>1,5

>1,7

>3

>2,5

>3

>3,5

Выходной сигнал

UR(B)

>0,5 Uth

"

"

"

"

"

Рассеиваемая мощность

P(mBт)

<100

"

"

"

"

"

Длительность перехода Uth-Uf

t(мкс)

<5

"

"

"

"

"

Разрешающая способность

Т(°C)

<0,1

"

"

<<0,1

"

"

Чувствительность участка 1

S1(мВ/°C)

>10

"

"

>30

"

"

Чувствительность участка 2

S2(мВ/°C)

>20

"

"

>60

"

"

Чувствительность участка 3

S3(мВ/°C)

>200

"

"

>400

"

"

Быстродействие

Т(сек)

<1

"

"

<<1

"

"

Перейти на страницу: 1 2

Узнайте больше ...

Эндоскопия
Эндоскопическая диагностика начала применяться с конца XVIII столетия и прошла в своем развитии несколько последовательных этапов, каждый из которых характеризовался совершенствованием аппаратуры и появлением новых методов. Выделяют четыре основных периода развития эндоскопии: 1. Ригидный 1795 - 1932 ...