5. TEPLOTNÍ SENZORY. Teplotní senzory - jednotky. Teplotní senzory - rozdělení. Teplotní senzory - jednotky. podle fyzikálního principu

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "5. TEPLOTNÍ SENZORY. Teplotní senzory - jednotky. Teplotní senzory - rozdělení. Teplotní senzory - jednotky. podle fyzikálního principu"

Transkript

1 Teplotní senzory - jednotky Jednotky : k měření teploty se používají různé jednotky 5. TEPLOTNÍ SENZORY C stupeň Celsia v Evropě zaveden mezinárodní smlouvou v r F stupeň Fahrenheita USA, GB R stupeň Réaumurova, používal se před zavedením C K Kelvin Rank stupeň Rankina, USA, GB Přednášející: Prof. Ing. Miroslav Husák, CSc. Ing. Pavel Kulha husak@fel.cvut.cz tel.: Převodní tabulka 1 2 Teplotní senzory - jednotky Teplotní senzory - rozdělení podle fyzikálního principu odporové kovové, polovodičové polovodičové s p-n přechodem dioda (Si, Ge, GaAs, varikap, ZD) tranzistor (bipolarní, unipolarní) termoelektrické kovové, polovodičové optické dilatační krystalové, radiační, chemické, šumové, akustické, magnetické, kapacitní, aerodynamické, SAW 3 4

2 Teplotní senzory - rozdělení Teplotní senzory - rozdělení podle styku s měřeným prostředím dotykové bezdotykové podle transformace signálu aktivní pasivní Dotykové dilatační kapalinové plynové bimetalové Bezdotykové tepelné (bolometry, pyrometry) kvantové Dotykové speciální akustické (ultrazvukové) magnetické s tekutými krystaly teploměrné barvy šumové 5 6 Teplotní senzory statické vlastnosti Ekvivalence tepelných a elektrických obvodů statická charakteristika - v ideálním případě přímka, reálná charakteristika popsaná polynomem Q = mct Množství tepla v tělese m hmotnost, c měrná tepelná kapacita, T - teplota citlivost práh citlivosti dynamický rozsah - Interval přípustných hodnot snímané veličiny reprodukovatelnost Rychlost průtoku tepla tělesem Teplotní gradient (tepelná vodivost) dq dt dt dx rozlišitelnost Platí: dq dt = ks dt dx kde S je průřez Tepelný odpor: 1 R T = k l S 7 8

3 Ekvivalence tepelných a elektrických obvodů 1. Odporové kovové senzory - RTD Systém Proměnná Prvky Dynamické Statické Elektrický I,U R,L,C q=c/u U=IR Tepelný Q,T R T, c Q=c/T T=QR T Odporové kovové senzory - RTD 1. Odporové kovové senzory - RTD patří k nejčastějším typům pro měření teploty materiál : především čisté kovy (Pt, Ni, Cu ) Wolfram (vysoce linární) Měď (menší teplotní rozsahy) Nikl (nižší teploty, nízká cena, nelineární), -60 C 120 C Platina (vysoká cena, lineární, nejběžnější, -260 C 630 C slitiny Niklu (nižší teploty, nízká cena) slitiny Ag, Au do 120 C závislost R=f(ϑ) není linární i když většínou mluvíme o lineárních odporových senzorech 2 3 R = R0 ( 1+ αϑ + βϑ + γ ( ϑ 100) ϑ ) Pro určité rozsahy teplot se rovnice zjednodušuje 11 12

4 1. Odporové kovové senzory - RTD Realizace odporových senzorů spirálové vinutí vinutí v keramickém pouzdře tenký film Vyhodnocovací obvody pro RTD Vyhodnocovací obvody pro RTD s OZ Princip: Změnou teploty se mění odpor senzoru převedení změny na jinou elektricky měřitelnou veličinu (R U, I, f, střída, atd ) Nejčastěji se používají můstková zapojení Korigování mírné nelinearity zavedením zpětné vazby (nelinearity 2. řádu) Třívodičové zapojení vyhodnocovacího obvodu Kompenzace odporu vedení Rυ - tří (čtyř) vodičové zapojení, zejména při použití dlouhého vedení od senzoru 15 16

5 Odporové kovové teploměry - shrnutí 2. Odporové polovodičové senzory teploty malý odpor 100 Ω (nejběžnější) až 1000 Ω Typy termistorů PTC (pozistory) NTC (negistory) široký rozsah pracovních teplot (-200 C to 850 C) dobrá citlivost (ve srovnání s termočlánky) velká přesnost (±0,0006 C až 0,;1 C) opakovatelnost a stabilita Teplotní závislost odporu R = Ae B T 1 1 = expb + T1 T2 B materiálová teplotní konstanta A zahrnuje geometrický tvar materiálu (udává výrobce ze dvou hodnot R 1 pro υ 1, R 2 pro υ 2 ) R R 1 2 malý drift (0,0025 C/rok) průmyslové modely - drift < 0,1 C/rok Teplotní koeficient odporu ΔR = R 0αΔ B α = 2 T Odporové polovodičové senzory teploty Odporové polovodičové senzory teploty Velký odpor 1 kω to 100 kω Eliminuje vliv odporu přívodních vodičů Nelineární závislost na teplotě. zejména NTC nutnost linearizace Malé rozměry Rychlé časové odezvy Levnější než RTD Vysoká citlivost a rozlišení Více než 1000 citlivější než RTD Necitlivé na vibrace a rázy 19 20

6 Termistory linearizace průběhu Vyhodnocovací obvody pro termistory Základní principy využití nelineárního zesilovače s charakteristikou inverzní k charakteristice termistoru připojení paralelního odporu R P k termistoru se srovnatelnou ohmickou hodnotou - obr a) linearizace sériovým odporem liearizace spojením 2-3 termistorů v jednom pouzdře linearizace v širokém rozsahu teplot, každý termistor pokrývá část tohoto pásma (linearizace po úsecích Převodník R/U Můstkový zesilovač pro odporové senzory Polovodičové senzory s odporem šíření Tenkovrstvé teplotní senzory Princip odpor šíření se uplatňuje v místě styku kovového hrotu s polovodičem. Odpor pak závisí pouze na rezistivitě ρ a poloměru kontaktu r. Tenkovrstvý Pt senzor Lineární charakteristika Citlivost 0,44ΩK -1 R=f(r, ρ) Využívá se kladný teplotní součinitel (pro Si od C). S rostoucí teplotou klesá pohyblivost volných nosičů náboje. Výroba naprašováním na skleněnou podložku Tenkovrstvý SiC senzor Stabilní, přesné, nelineární, nenavlhá C α kladný 5x10-3 K -1 R=10kΩ až 1MΩ Tenkovrstvé polykrystalické senzory Levné, malé rozměry, vysoká reprodukovatelnost C Časová odezva Δϑ=75 C Δt=60 100ms 23 24

7 3. Teplotní senzory s P-N přechodem Teplotní senzory s P-N přechodem Pro měření lze využít všech diod (Si, Ge, GaAs) charakteristika je mírně nelineární Varikapy nejlepší, stálé parametry Proud diodou U n kt q I I = S e 1 U = kt q n ln I I S U=konst*T pokud I S =konst., v reálu ale I S =f(t) U konst*t - charakteristika je obecně nelineární Citlivost lze odvodit, že platí Příklad β = du dt k ln nq I I S U T U 0 je napětí U pro T 0 K (pro Si se U 0 =1,1V T ref zvolená referenční teplota pro běžné Si diody se I S =10-10 A a U 0 =1,1 V a pro I=10-4 A je β=-2.1 mv/k = 0 ref n parametr, rekombinační koeficient I S saturační proud U, I napětí a proud v propustném směru kt U T = q 25 Proud je vhodné volit jako kompromisní hodnotu s ohledem na a) Vznik nelinearit vlastním ohřevem b) Na velikost napětí na diodě 26 Teplotní senzory s P-N přechodem Teplotní senzory s P-N přechodem Tranzistor jako teplotní senzor Využívá se přechodu U BE protože má menší teplotní závislost saturačního proudu I k Zenerova dioda jako teplotní senzor Velká citlivost v závěrné části charakteristiky Zenerovo napětí je funkcí teploty Volbou Zenerova napětí je možné měnit velikost teplotního koeficientu v širokém rozsahu (podle konstrukce a technologie 0 až 110mV/K) Podle velikosti U Z je teplotní koeficient kladný (U Z > 5V) záporný (U Z < 5V) U BE 2 tranzistory nejsou zaměnitelné každý diskrétní senzor teploty se musí navrhovat individuálně 27 28

8 Vyhodnocovací obvody Vyhodnocovací obvody Základní zapojení jednoduchého převodníku T/U Vyhodnocovací obvod diodového senzoru Princip vyhodnocování teploty z tranzistorového senzoru Tranzistor jako teplotní senzor Integrované teplotní senzory 4. Jednoduchá integrovaná bipolární struktura Význam Snižování nákladů Realizace na jednom čipu Integrace dalších komponent (zesilovače, převodníky, filtry ) Možnost realizace inteligentních struktur v jednom pouzdře (regulace apod ) Možnost využití různých technologií T 3 I 2 T 2 U -Převodník υ I Proudy tranzistorem T 2, T 1 jsou v poměru N:1 ΔU BE I T 4 I 1 T 1 T : 1 U BE1 kt = ln nq I I 0 kt NI T2 : UBE 2 = ln kt nq I ΔU N 0 BE = ln nq Pokud I 1 =I 2 rozdíl emitorových napětí je dán předcházející rovnicí ΔU BE =f(ϑ) T 2 je složen z N paralelních tranzistorů které mají dohromady plochu jako T 1 Potom I 2 protékající odporem R je určen velikostí U BE =f(ϑ) I=f(ϑ) 31 32

9 Jednoduchá integrovaná bipolární struktura 5. Teplotní senzor CMOS silná inverze Převodník T/I s B511, A590 Silná závislost proudu I D (teplotní závislost prahového napětí a pohyblivých nosičů je nepřímo úměrná teplotě při zvyšování υ se zmenšuje I D a strmost při konstantním U GS Tento způsob se příliš nevyužívá, je obtížné získat dobrou linearitu převodní charakteristiky Zapojení s OZ Teplotní senzor CMOS slabá inverze Vyhodnocovací obvody - Aplikace - mají podobné chování jako bipoláry podobné vyhodnocování - mají velmi dobrou linearitu qugs qu S qu D I D při slabé inverzi W nkt KT KT I D = I D0e e e L W, L šířka, délka kanálu Tepelná ochrana audiotechniky I D0 charakteristický proud U vyst = ( U U ) GS2 GS4 = kt q ln ( W / L) 1 ( W / L) 4 ( W / L) ( W / L) 2 3 konst T Linearita lepší než 0,1% Teplotní koeficient 0,162mV/K Čip 0,1mm

10 Vyhodnocovací obvody - Aplikace Vyhodnocovací obvody - Aplikace Tepelné ochrany procesoru Regulace otáček ventilátoru Termoelektrické teplotní senzory Kovové termočlánky - jednoduché, odolné proti mechanickému a tepelnému namáhání - široké rozmezí teplot -maláhmotnost - malá tepelná setrvačnost Základní typy kovové termočlánky integrované termočlánky Princip: Dva různé kovy (eventuelně polovodiče) spojené svařením, pájením nebo výjimečně mechanicky Seebeckův jev jsou-li spojeny dva vodiče z různých kovů do uzavřeného obvodu a mají-li spoje různou teplotu T1 a T2, protéká obvodem elektrický proud. Pokud obvod rozpojíme, na svorkách naměříme elektromotorické napětí. termoelektrické senzory záření 40

11 Kovové termočlánky Materiály termočlánků Výběr materiálu záleží na: Teplotním rozsahu požadované přesnosti Požadované chemické odolnosti Odolnosti vůči mechanickému opotřebení a vibracím Požadavky na instalaci (velikost drátu) Označení termočlánku T J E K N Původní označení Cu-CuNi, Cu-ko Fe-CuNi NiCr-CuNi, ch-ko Ni-Cr-Ni, ch-a NiCrSi-NiSi Měřicí rozsah [ C] až až až až až 1200 Chromel-Constantan (E křivka) Pro použití pro teploty vyšší než 870ºC ve vakuu nebo inertním prostředí. Při záporných teplotách nekoroduje. Tyto termočlánky mají nejvyšší výstupní napětí ze všech standardních kovových termočlánků. Platinum-Rhodium (S a R křivka) Mají velkou odolnost proti oxidaci a korozi Doporučený rozsah pracovních teplot je 1540ºC. Wolfram-Rhodium (C křivka) Používají se pro měření teplot vyšších než 2760ºC. S R B PtRh10-Pt PtRh13-Pt PtRh30-PtRh6 0 až až až Integrované termočlánky Srovnání RTD, diod, IC, TC Využití: Termoelektrické články lze využít k měření teplotních rozdílů přímo na křemíkovém čipu lze měřit teplotu na různých místech uvnitř čipu najednou Termoelektrické baterie 43 44

12 Bezdotykové senzory Termoelektrické senzory záření Senzory tepelného záření Tepelné detektory infračerveného záření Termoelektrické Bolometrické Pyroelektrické Princip: Termoelektrický článek se zahřívá absorpcí infračerveného záření Vyrábí se tenkovrstvou technologií, vytváří se termoelektrické radiační bloky (spojením termočlánků). Zvýšením počtu termoelektrických článků v termobloku se zvyšuje citlivost, ale zhoršuje se tepelná časová odezva. Výhody: pracují při pokojových teplotách široký spektrální rozsah nepotřebují vnější napájení, jednoduchá indikace výstupu- voltmetr nedochází k vzájemnému ovlivňování přes napájecí zdoj Seebeckův efekt je v Si 0,5 1 mv/k na jeden proužek technologie výroby je kompatibilní s bipolární nebo CMOS Nevýhody: velký vnitřní odpor, limitovaný tepelný odpor senzoru (je dán tím že existuje křemíkové spojení mezi teplou a referenční částí Využití: IR senzory, teplotní převodníky, chemické analýzy plynu, průtokoměry, senzory vakua Termoelektrické senzory záření Bolometry Vybrané parametry: Co jsou BOLOMETRY a MIKROBOLOMETRY? Pro náročné bezkontaktní měření teploty v případech, kdy nelze použít pyroelektrické detektory nebo infratermočlánky, se hodí tzv. bolometry. Mikrobolometry se pak využívají hlavně pro účely infračerveného snímání obrazu. Princip, provedení i použití těchto senzorů je popsán v následujícím článku... Bolometry (z řeckého bole: paprsek) jsou senzory pro bezdotykové měření teploty (thermometers) pracující na principu pyrometrie, tzn. měření celkového vyzářeného tepelného výkonu prostřednictvím infračerveného záření. Tvoří tak alternativu k ostatním senzorům pro bezdotykové měření teploty, infratermočlánky, pyroelektrické senzory a fotonové snímače. Častěji se však bolometry vyskytují v podobě integrovaných obvodů obsahující uspořádání několika desítek, stovek nebo i tisíců bolometrů do matice, obecně označované jako mikrobolometry (viz. obrázek vedle). Využívají se nejčastěji pro potřeby termovize, tzn. infračerveného snímání obrazu předmětů s následnou možností měření nebo detekce jejich teploty

13 Bolometry Širokopásmové bolometry Princip: Využívá se odporového materiálu s velkým teplotním koeficientem a malou časovou konstantou rychlé Dopadající záření ohřívá materiál změna R Materiály: Dříve se používaly Pt odporové články, v současnosti polovodičové materiály Termistorové bolometry kysličníky MgO, MnO, NiO, TiO 2 (kosmická zařízení) Princip: využívá se kombinace různých fyzikálních jevů (termistorového, pyroelektrického) Materiály: pyroelektrický materiál u kterého je vodivost funkcí teploty NaNO 2, Sn 2 P 2 S 6, LiNH 4 SO 4 Kompenzace teploty okolí: můstkové zapojení dvou stejných senzorů Konstrukce Vrstvové bolometry chalkogenidové sklo Tl 2 SeAs 2 Te 3 Germaniové, křemíkové bolometry chladí se na teplotu kapalného hélia, používají se pří kosmických měřeních Supravodičové bolometry Pyroelektrické bolometry Bolometry - konstrukce Struktura jednoduchého bolometru je na obrázku 3. Infračervené záření dopadá na absorpč ní vrstvu senzoru tvořenou zlatou fólií, která pohlcuje až 95% záření. To ohřívá teplotně vodivý povrch i nosník. Na spodní straně nosník u je napař ený meandr odporové dráhy, jejíž odpor se mění lineárně s teplotou. Na obr ázku 4. je příklad dnes běžnější realizace v integrovaných bolometrech, tzn. na hliníkovém substrátu (desce) odizolované oxidem hliníku Al2O3, jsou na tepelně vodivé podložce z bismutu napařené odporové dráhy z kysličníků MgO, MnO, NiO, TiO2 (tzv. termistorové bolometry) nebo chalkogenidové sklo Tl2SeAs2Te3 (tzv. vrstvové bolometry). V případě je dnoduc hých bolometrů jsou obvykle použity čtyři (R1 až R4) vzájemně propojené do klasického Wheatstonova můstku, z nichž se některé používají jako kompenzační ne bo referenční (zastíněném proti záření). Bolometry - konstrukce Uspořádání plošného detektoru používaného v termovizních kamerách Princip použití bolometru jako proměnného prvku odporového děliče Struktura integrovaného můstku z bolometrů Provedení jednoduchého bolometru 51 52

14 Bolometry - použití Bolometry příklady obrazů Detekce ohně a plamenů Monitorování tepelného zatížení součástek, objektů - termovize s rozlišením až 320 x 240 pixelů (viz. obrázky) Detekce výbuchu Bezdotykové měření teploty Spektrometrie Monitorování teploty procesů Měření teploty pohyblivých předmětů Astronomie Infračervené kamery a dalekohledy Zabezpečovací technika Příklady obrázků získané infračervenými kamerami používající mikrobolometry Automatizace Automatizace ČVUT FEL 2006 Praha, Prof. Ing. Miroslav Husák, CSc Bolometry - vlastnosti Bolometry příklady komerčních bolometrů Jsou rychlé - krátká časová konstanta (až 1 ms) Velká citlivost Spektrální citlivost 1.6 až 5000 µm Velký pracovní teplotní rozsah senzorů (-40 C až 100 C) Lze bez problémů měřit vysoký rozsah teplot měřeného objektu (i nad 1500 C). Malé rozměry (u mikrobolometrů jen desítky µm) Není zde žádné ovlivnění měřeného objektu U mikrobolometrů velký počet snímačů ( i přes 80 tisíc) na malé ploše => infračervené snímaní obrazu s rozlišením až 320x240 pixelů Vysoká cena U některých typů je nutné chlazení Silicon Infrared Detector - UL (francouzská firma ULIS) Formát pole (rozlišení): přepínatelný mezi 384 x 288 a 320x240 pixelů, 35 µm vzdálenost pixelů (mikrobolometrů na chipu) Materiál: Struktura mikrobolometrů je založená na rezistivním amorfním křemíku, který je plně slučitelný s technologií CMOS a není jej nutné chladit. Dynamický teplotní rozsah měřeného objektu: až 1500 C Pracovní teplotní rozsah senzoru: - 40 C až + 80 C Časová konstanta: 7 ms Spektrální rozsah: 8 až 14µm NETD: 85 mk (f/1, 300 K, 60 Hz) Převodní konstanta: 7 mv/k Chyba opakovatelnosti měření: < 1.5% Rozměry: 32 x 23.5 x 7.4 mm bez vývodů Spotřeba: < 200 mw Automatizace ČVUT FEL 2006 Praha, Prof. Ing. Miroslav Husák, CSc. 55 Automatizace ČVUT FEL 2006 Praha, Prof. Ing. Miroslav Husák, CSc. 56

15 IR teploměry IR teploměry - lékařské Speciální dotykové senzory Teplotní krystalový senzor Akustické Princip: využívá se teplotní závislosti kmitočtu krystalu (vhodného řezu) Vyhodnocování: - oscilátorový obvod, dělič Krystalové Šumové - oscilátor je obvykle umístěn blízko krystalu - signál lze přenášet na větší vzdálenosti - signál lze snadno upravit (dělit, převádět na časový interval) Magnetické SAW Optické Vlastnosti -malácena - dobrá linearita - digitální signál + přenos Teploměrné barvy -dvouvodičové vedení - malé napětí + proud - možnost heterodynního zpracování signálu 59 60

16 Teplotní krystalový senzor Magnetické teplotní senzory Převodní charakteristika Princip: B=f(ϑ) při H=konst. Heterodynní zpracování signálu z krystalového senzoru Curieova teplota: při vzůstu teploty nad tuto teplotu se feromagnetické materiály stávají paramagnetickými Materiály: pokud možno s co největší změnou Δ B/Δϑ kovy: thermalloy, calmalloy, thermoperm ferity: ve tvaru toroidu Výhody: robustní, velký výstupní signál Nevýhody: malá časová stálost, velké rozměry, malá přesnost Ultrazvukový teplotní senzor Ultrazvukový teplotní senzor Princip: rychlost šíření zvuku v látce závisí na teplotě, měří se čas šíření ultrazvukových impulsů E v=f(ϑ) v = ρ Konstrukce: Teplotní závislost rychlosti a stabilita 63 64

17 Teplotní senzory SAW Optické vláknové senzory Princip: Využívá se teplotní závislosti rychlosti šíření povrchové akustické vlny v určitém materiálu (LiNbO 3 ) Využití nežádoucích vlivů okolního prostředí na parametry optických kabelů Teplota moduluje optický signál Teplotní závislost frekvence oscilátoru se senzoprem SAW Typická závislost: citlivost 4kHz/ C, rozdíl frekvencí pro ϑ=-50 C 150 C je Δf=800kHz Teploměrné barvy Senzory pro měření kryogenních teplot -Teploty od 50K níže Akrylové laky nebo stmelené prášky obsahující teplotné citlivé anorganické pigmenty - využití teplotně závislých fyzikálních vlastností látek (rychlost šíření zvuku, elektrické vlastnosti, apod ) - využití teplotně závislých fyzikálních jevů (šum, magnetická rezonance) 67 68

18 Senzory pro měření kryogenních teplot Senzory pro měření kryogenních teplot A) Termoelektrické články výhody: jednoduché, laciné nevýhoda: termoelektrické napětí není stabilní a je malé Uhlíkové: speciální provedení hmotových odporů s negativní teplotní charakteristikou, Rozsah 1 20K, popřípadě 0,01 1K Termistory: až od 20K B) Odporové senzory Z = Kovové pro 10K 90K se používá funkce R R - je odpor Pt pro T T1 1 ; R T0, R T 0 RT 2 T2 jsou odpory Pt pro známé teploty R T1 R T 2 C) Kapacitní teplotní senzory Konstrukce vhodná pro měření teplot v silném magnetickém poli. Dielektrikem je krystalické sklo Citlivost v lineárním úseku (do 5K) 250pF/K Pro 2K 20K lze R=f(T) vyjádřit jako 2 R( T ) = RT + AT + 1 γ BT R T1, A, B, γ jsou konstanty určené měřením Senzory pro měření kryogenních teplot Senzory pro měření kryogenních teplot D) Indukční princip Měření extrémně nízkých teplot mk 5K, využívá se teplotní závislosti magnetické susceptibility paramagnetických solí E) Šumový teplotní senzor Princip vychází z definice šumového napětí U2=4kRfT F) P-N přechod Do 50K je citlivost přibližně -2mV/K Pro T < 50K platí jiné teplotní koeficienty udávané výrobcem (Si 55mV/K, pro T=1 30K) Nevýhoda: značná citlivost na magnetické pole 71 72

19 Výrobci teplotních senzorů Otázky Odporové kovové teplotní senzory - RTD 1. Princip činnosti, materiály, konstrukce 2. Základní elektronické obvody pro vyhodnocování informace z RTD, teplotní kompenzace Odporové polovodičové teplotní senzory 1. Princip činnosti, materiály, konstrukce 2. Polovodičové senzory s odporem šíření 3. Termistory 4. Tenkovrstvové 5. Základní elektronické obvody pro vyhodnocování informace Teplotní senzory s P-N přechodem 1. Rovnice pro proud přechodem pn, odvození vztahu pro teplotně závislé napětí na přechodu pn 2. Odvození vztahu pro citlivost napětí na teplotě na přechodu pn 3. využití bipolárního tranzistoru pro měření teploty 4. Charakteristiky závislosti napětí na přechodu pn versus teplota s parametrem proudu přechodem 5. Jednoduché principiální elektronické zapojení teploměru s diodou (přechodem pn) Teplotní senzor CMOS 1. Princip zapojení v režimu silné inverze, charakteristiky, vlastnosti 2. Princip zapojení v režimu slabé inverze, charakteristiky, vlastnosti Otázky Termoelektrické teplotní senzory 1. Princip činnosti, materiály, charakteristiky 2. Základní elektronické vyhodnocovací obvody 3. Integrované termoelektrické teplotní senzory Teplotní senzory záření - bolometry 1. Princip činnosti, konstrukce, vyhodnocování informace z bolometrů 2. Využití přechodu p-n pro měření teploty (dioda, tranzistor), integrované teplotní senzory s pn přechodem - principy činnosti, konstrukce, použití, konstrukce a jednoduché principiální elektronické zapojení. Pyroelektrický princip měření teploty Teplotní senzor s krystalem 1. Princip činnosti 2. Základní elektronické vyhodnocovací obvody Magnetické teplotní senzory 1. Princip činnosti Ultrazvukový teplotní senzor 1. Princip činnosti 2. Základní elektronické vyhodnocovací obvody Teplotní senzory SAW 1. Princip činnosti 2. Základní elektronické vyhodnocovací obvody Optickévláknovéteplotnísenzory 1. Princip činnosti Senzory pro měření kryogenních teplot 1. Princip činnosti. vlastnosti, materiály a charakteristiky - Termoelektrické, odporové, kapacitní, indukční, šumový, pn přechod 75

PRINCIP MĚŘENÍ TEPLOTY spočívá v porovnání teploty daného tělesa s definovanou stupnicí.

PRINCIP MĚŘENÍ TEPLOTY spočívá v porovnání teploty daného tělesa s definovanou stupnicí. 1 SENZORY TEPLOTY TEPLOTA je jednou z nejdůležitějších veličin ovlivňujících téměř všechny stavy a procesy v přírodě Ke stanovení teploty se využívá závislosti určitých fyzikálních veličin na teplotě (A

Více

Železniční konstrukce II CN 04

Železniční konstrukce II CN 04 Železniční konstrukce II CN 04 Přednáška č. 7b Jaroslav Smutný 1 z 27 Teplotní senzory - jednotky Jednotky : k měření teploty se používají různé jednotky C stupeň Celsia v Evropě zaveden mezinárodní smlouvou

Více

SNÍMAČE PRO MĚŘENÍ TEPLOTY

SNÍMAČE PRO MĚŘENÍ TEPLOTY SNÍMAČE PRO MĚŘENÍ TEPLOTY 10.1. Kontaktní snímače teploty 10.2. Bezkontaktní snímače teploty 10.1. KONTAKTNÍ SNÍMAČE TEPLOTY Experimentální metody přednáška 10 snímač je připevněn na měřený objekt 10.1.1.

Více

Senzorika a senzorické soustavy

Senzorika a senzorické soustavy Senzorika a senzorické soustavy Snímače teploty Tato publikace vznikla jako součást projektu CZ.04.1.03/3.2.15.2/0285 Inovace VŠ oborů strojního zaměření, který je spolufinancován evropským sociálním fondem

Více

Měření teploty v budovách

Měření teploty v budovách Měření teploty v budovách Zadání 1. Seznamte se s fyzikálními principy a funkčností předložených senzorů: odporový teploměr Pt100, termistor NCT, termočlánek typu K a bezdotykový úhrnný pyrometr 2. Proveďte

Více

9. ČIDLA A PŘEVODNÍKY

9. ČIDLA A PŘEVODNÍKY Úvod do metrologie - 49-9. ČIDLA A PŘEVODNÍKY (V.LYSENKO) Čidlo (senzor, detektor, receptor) je em jedné fyzikální veličiny na jinou fyzikální veličinu. Snímač (senzor + obvod pro zpracování ) je to člen

Více

Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb. Teorie měření a regulace. emisivní p. ZS 2015/ Ing. Václav Rada, CSc.

Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb. Teorie měření a regulace. emisivní p. ZS 2015/ Ing. Václav Rada, CSc. Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb Teorie měření a regulace emisivní - 2 18-2p. ZS 2015/2016 2015 - Ing. Václav Rada, CSc. Přímé pokračování - 2. díl o A emisivních principech snímačů VR -

Více

Měřicí řetězec. měřicí zesilovač. převod na napětí a přizpůsobení rozsahu převodníku

Měřicí řetězec. měřicí zesilovač. převod na napětí a přizpůsobení rozsahu převodníku Měřicí řetězec fyzikální veličina snímač měřicí zesilovač A/D převodník počítač převod fyz. veličiny na elektrickou (odpor, proud, napětí, kmitočet...) převod na napětí a přizpůsobení rozsahu převodníku

Více

5. MĚŘENÍ TEPLOTY TERMOČLÁNKY

5. MĚŘENÍ TEPLOTY TERMOČLÁNKY . MĚŘENÍ TEPLOTY TEMOČLÁNKY Úkol měření Ověření funkce dvoudrátového převodníku XT pro měření teploty termoelektrickými články (termočlánky) a kompenzace studeného konce polovodičovým přechodem PN.. Ověřte

Více

MĚŘENÍ RELATIVNÍ VLHKOSTI. - pro měření relativní vlhkosti se používají metody měření

MĚŘENÍ RELATIVNÍ VLHKOSTI. - pro měření relativní vlhkosti se používají metody měření MĚŘENÍ RELATIVNÍ VLHKOSTI - pro měření relativní vlhkosti se používají metody měření obsahu vlhkosti vplynech Psychrometrické metody Měření rosného bodu Sorpční metody Rovnovážné elektrolytické metody

Více

e, přičemž R Pro termistor, který máte k dispozici, platí rovnice

e, přičemž R Pro termistor, který máte k dispozici, platí rovnice Nakreslete schéma vyhodnocovacího obvodu pro kapacitní senzor. Základní hodnota kapacity senzoru pf se mění maximálně o pf. omu má odpovídat výstupní napěťový rozsah V až V. Pro základní (klidovou) hodnotu

Více

MĚŘENÍ TEPLOTY. Přehled technických teploměrů. Teploměry kapalinové. Teploměry tenzní. Rozdělení snímačů teploty: Ukázky aplikace termochromních barev

MĚŘENÍ TEPLOTY. Přehled technických teploměrů. Teploměry kapalinové. Teploměry tenzní. Rozdělení snímačů teploty: Ukázky aplikace termochromních barev MĚŘENÍ TEPLOTY teplota je jednou z nejdůležitějších veličin ovlivňujících téměř všechny stavy a procesy v přírodě při měření teploty se měří obecně jiná veličina A, která je na teplotě závislá podle určitého

Více

Základní pojmy. T = ϑ + 273,15 [K], [ C] Definice teploty:

Základní pojmy. T = ϑ + 273,15 [K], [ C] Definice teploty: Definice teploty: Základní pojmy Fyzikální veličina vyjadřující míru tepelného stavu tělesa Teplotní stupnice Termodynamická (Kelvinova) stupnice je určena dvěma pevnými body: absolutní nula (ustává termický

Více

Senzory teploty. Evropský sociální fond. Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti.

Senzory teploty. Evropský sociální fond. Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Senzory teploty Evropský sociální fond. Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. P. Ripka, 00 -teplota termodynamická stavová veličina -teplotní stupnice: Kelvinova (trojný bod vody 73,6 K), Celsiova,...

Více

Mikrosenzory a mikroelektromechanické systémy. Odporové senzory

Mikrosenzory a mikroelektromechanické systémy. Odporové senzory Mikrosenzory a mikroelektromechanické systémy Odporové senzory Obecné vlastnosti odporových senzorů Odporové senzory kontaktové Měřící potenciometry Odporové tenzometry Odporové senzory teploty Odporové

Více

Teorie měření a regulace

Teorie měření a regulace Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb Teorie měření a regulace měření teploty - 2 17.SP-t.2. ZS 2015/2016 2015 - Ing. Václav Rada, CSc. Další pokračování o měření teploty a tepla Termistory (krystalické)

Více

Inteligentní koberec ( )

Inteligentní koberec ( ) Inteligentní koberec (10.4.2007) Řešení projektu bylo rozděleno do dvou fází. V první fázi byly hledány vhodné principy konstrukce senzorového pole. Druhá fáze se zaměřuje na praktické ověření vlastností

Více

25 A Vypracoval : Zdeněk Žák Pyrometrie υ = -40 C.. +10000 C. Výhody termovize Senzory infračerveného záření Rozdělení tepelné senzory

25 A Vypracoval : Zdeněk Žák Pyrometrie υ = -40 C.. +10000 C. Výhody termovize Senzory infračerveného záření Rozdělení tepelné senzory 25 A Vypracoval : Zdeněk Žák Pyrometrie Bezdotykové měření Pyrometrie (obrázky viz. sešit) Bezdotykové měření teplot je měření povrchové teploty těles na základě elektromagnetického záření mezi tělesem

Více

Měření teploty 2 Pracoviště: Katedra textilních a jednoúčelových strojů TUL

Měření teploty 2 Pracoviště: Katedra textilních a jednoúčelových strojů TUL Měření teploty 2 Pracoviště: Katedra textilních a jednoúčelových strojů TUL Tento materiál vznikl jako součást projektu In-TECH 2, který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem

Více

Polovodičové diody. Dělení polovodičových diod podle základního materiálu: Germaniové Křemíkové Galium-arsenid+Au

Polovodičové diody. Dělení polovodičových diod podle základního materiálu: Germaniové Křemíkové Galium-arsenid+Au Polovodičové diody Dioda definice: Elektronická dvojpólová součástka, která při své činnosti využívá přechod, který vykazuje usměrňující vlastnosti (jednosměrnou vodivost). Vlastnosti se liší způsobem

Více

Senzory tepelných veličin

Senzory tepelných veličin Senzory tepelných veličin -teplota termodynamická stavová veličina -teplotní stupnice: Kelvinova (trojný bod vody 273,16 K), Celsiova,... IS-90 (4 rozsahy) senzory teploty: kontaktní elektrické: odporové

Více

elektrické filtry Jiří Petržela filtry založené na jiných fyzikálních principech

elektrické filtry Jiří Petržela filtry založené na jiných fyzikálních principech Jiří Petržela filtry založené na jiných fyzikálních principech piezoelektrický jev při mechanickém namáhání krystalu ve správném směru na něm vzniká elektrické napětí po přiložení elektrického napětí se

Více

11. Polovodičové diody

11. Polovodičové diody 11. Polovodičové diody Polovodičové diody jsou součástky, které využívají fyzikálních vlastností přechodu PN nebo přechodu kov - polovodič (MS). Nelinearita VA charakteristiky, zjednodušeně chápaná jako

Více

ROZDĚLENÍ SNÍMAČŮ, POŽADAVKY KLADENÉ NA SNÍMAČE, VLASTNOSTI SNÍMAČŮ

ROZDĚLENÍ SNÍMAČŮ, POŽADAVKY KLADENÉ NA SNÍMAČE, VLASTNOSTI SNÍMAČŮ ROZDĚLENÍ SNÍMAČŮ, POŽADAVKY KLADENÉ NA SNÍMAČE, VLASTNOSTI SNÍMAČŮ (1.1, 1.2 a 1.3) Ing. Pavel VYLEGALA 2014 Rozdělení snímačů Snímače se dají rozdělit podle mnoha hledisek. Základním rozdělení: Snímače

Více

15. Elektrický proud v kovech, obvody stejnosměrného elektrického proudu

15. Elektrický proud v kovech, obvody stejnosměrného elektrického proudu 15. Elektrický proud v kovech, obvody stejnosměrného elektrického proudu 1. Definice elektrického proudu 2. Jednoduchý elektrický obvod a) Ohmův zákon pro část elektrického obvodu b) Elektrický spotřebič

Více

Základní pojmy. p= [Pa, N, m S. Definice tlaku: Síla působící kolmo na jednotku plochy. diference. tlaková. Přetlak. atmosférický tlak. Podtlak.

Základní pojmy. p= [Pa, N, m S. Definice tlaku: Síla působící kolmo na jednotku plochy. diference. tlaková. Přetlak. atmosférický tlak. Podtlak. Základní pojmy Definice tlaku: Síla působící kolmo na jednotku plochy F p= [Pa, N, m S 2 ] p Přetlak tlaková diference atmosférický tlak absolutní tlak Podtlak absolutní nula t 2 ozdělení tlakoměrů Podle

Více

Osnova přípravného studia k jednotlivé zkoušce Předmět - Elektrotechnika

Osnova přípravného studia k jednotlivé zkoušce Předmět - Elektrotechnika Osnova přípravného studia k jednotlivé zkoušce Předmět - Elektrotechnika Garant přípravného studia: Střední průmyslová škola elektrotechnická a ZDVPP, spol. s r. o. IČ: 25115138 Učební osnova: Základní

Více

Zesilovače. Ing. M. Bešta

Zesilovače. Ing. M. Bešta ZESILOVAČ Zesilovač je elektrický čtyřpól, na jehož vstupní svorky přivádíme signál, který chceme zesílit. Je to tedy elektronické zařízení, které zesiluje elektrický signál. Zesilovač mění amplitudu zesilovaného

Více

popsat princip činnosti základních zapojení čidel napětí a proudu samostatně změřit zadanou úlohu

popsat princip činnosti základních zapojení čidel napětí a proudu samostatně změřit zadanou úlohu 9. Čidla napětí a proudu Čas ke studiu: 15 minut Cíl Po prostudování tohoto odstavce budete umět popsat princip činnosti základních zapojení čidel napětí a proudu samostatně změřit zadanou úlohu Výklad

Více

Studijní opora pro předmět Technologie elektrotechnické výroby

Studijní opora pro předmět Technologie elektrotechnické výroby Studijní opora pro předmět Technologie elektrotechnické výroby Doc. Ing. Václav Kolář Ph.D. Předmět určen pro: Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství, VŠB-TU Ostrava. Navazující magisterský studijní

Více

SNÍMAČE. - čidla, senzory snímají měří skutečnou hodnotu regulované veličiny (dávají informace o stavu technického zařízení).

SNÍMAČE. - čidla, senzory snímají měří skutečnou hodnotu regulované veličiny (dávají informace o stavu technického zařízení). SNÍMAČE - čidla, senzory snímají měří skutečnou hodnotu regulované veličiny (dávají informace o stavu technického zařízení). Rozdělení snímačů přímé- snímaná veličina je i na výstupu snímače nepřímé -

Více

Fakulta biomedic ınsk eho inˇzen yrstv ı Teoretick a elektrotechnika Prof. Ing. Jan Uhl ıˇr, CSc. L eto 2017

Fakulta biomedic ınsk eho inˇzen yrstv ı Teoretick a elektrotechnika Prof. Ing. Jan Uhl ıˇr, CSc. L eto 2017 Fakulta biomedicínského inženýrství Teoretická elektrotechnika Prof. Ing. Jan Uhlíř, CSc. Léto 2017 8. Nelineární obvody nesetrvačné dvojpóly 1 Obvodové veličiny nelineárního dvojpólu 3. 0 i 1 i 1 1.5

Více

A:Měření odporových teploměrů v ultratermostatu B:Měření teploty totálním pyrometrem KET/MNV (8. cvičení)

A:Měření odporových teploměrů v ultratermostatu B:Měření teploty totálním pyrometrem KET/MNV (8. cvičení) A:Měření odporových teploměrů v ultratermostatu B:Měření teploty totálním pyrometrem KET/MNV (8. cvičení) Vypracoval : Martin Dlouhý Osobní číslo : A8B268P A:Měření odporových teploměrů v ultratermostatu

Více

Obrazové snímače a televizní kamery

Obrazové snímače a televizní kamery Obrazové snímače a televizní kamery Prof. Ing. Václav Říčný, CSc. Současná televizní technika a videotechnika kurz U3V Program semináře a cvičení Snímače obrazových signálů akumulační a neakumulační. Monolitické

Více

Obrazové snímače a televizní kamery

Obrazové snímače a televizní kamery Obrazové snímače a televizní kamery Prof. Ing. Václav Říčný, CSc. Současná televizní technika a videotechnika kurz U3V Program semináře a cvičení Snímače obrazových signálů akumulační a neakumulační. Monolitické

Více

2. Pasivní snímače. 2.1 Odporové snímače

2. Pasivní snímače. 2.1 Odporové snímače . Pasivní snímače Pasivní snímače při působení měřené veličiny mění svoji charakteristickou vlastnost, která potom ovlivní tok elektrické energie. Její změna je pak mírou hodnoty měřené veličiny. Pasivní

Více

Základy pyrometrie. - pyrometrie = bezkontaktní měření teploty. 0.4 µm... 25 µm - 40 0 C... 10 000 0 C

Základy pyrometrie. - pyrometrie = bezkontaktní měření teploty. 0.4 µm... 25 µm - 40 0 C... 10 000 0 C Základy pyrometrie - pyrometrie = bezkontaktní měření teploty 0.4 µm... 25 µm - 40 0 C... 10 000 0 C výhody: zanedbatelný vliv měřící techniky na objekt možnost měření rotujících nebo pohybujících se těles

Více

Mikrosenzory a mikroelektromechanické systémy

Mikrosenzory a mikroelektromechanické systémy Mikrosenzory a mikroelektromechanické systémy Ing. Jaromír Hubálek, Ph.D. Ústav mikroelektroniky U7/104 Tel. 54114 6163 hubalek@feec.vutbr.cz http://www.umel.feec.vutbr.cz/~hubalek Obsah Úvod do senzorové

Více

TEPLOTA Měření tepla a teploty: Rozdíl mezi teplotou a teplem. Teplota je projev hmoty - teplo = druh energie =

TEPLOTA Měření tepla a teploty: Rozdíl mezi teplotou a teplem. Teplota je projev hmoty - teplo = druh energie = TEPLOTA Měření tepla a teploty: Rozdíl mezi teplotou a teplem. Teplota je projev hmoty - teplo = druh energie = Q = c m t Teplota je jednou z nejdůležitějších veličin jež provází všechny procesy ve výrobě.

Více

Fotoelektrické snímače

Fotoelektrické snímače Fotoelektrické snímače Úloha je zaměřena na měření světelných charakteristik fotoelektrických prvků (součástek). Pro měření se využívají fotorezistor, fototranzistor a fotodioda. Zadání 1. Seznamte se

Více

9. Měření teploty. P. Ripka A3B38SME přednáška 9

9. Měření teploty. P. Ripka A3B38SME přednáška 9 9. Měření teploty přednášky A3B38ME enzory a měření zdroje převzatých obrázků: pokud není uvedeno jinak, zdrojem je monografie Haasz, edláček: Elektrická měření a skripta Ripka, Ďaďo, Kreidl, Novák: enzory

Více

Kapacitní senzory. ε r2. Změna kapacity důsledkem změny X. b) c) ε r1. a) aktivní plochy elektrod. b)vzdálenosti elektrod

Kapacitní senzory. ε r2. Změna kapacity důsledkem změny X. b) c) ε r1. a) aktivní plochy elektrod. b)vzdálenosti elektrod Kapacitní senzory a) b) c) ε r1 Změna kapacity důsledkem změny a) aktivní plochy elektrod d) ε r2 ε r1 e) ε r2 b)vzdálenosti elektrod c)plochy dvou dielektrik s různou permitivitou d) tloušťky dvou dielektrik

Více

d p o r o v t e p l o m ě r, t e r m o č l á n k

d p o r o v t e p l o m ě r, t e r m o č l á n k d p o r o v t e p l o m ě r, t e r m o č l á n k Ú k o l : a) Proveďte kalibraci odporového teploměru, termočlánku a termistoru b) Určete teplotní koeficienty odporového teploměru, konstanty charakterizující

Více

Senzor teploty. Katalogový list SMT 160-30

Senzor teploty. Katalogový list SMT 160-30 Senzor teploty Katalogový list SMT 160-30 Obsah 1. Úvod strana 2 2. Inteligentní senzor teploty strana 2 3. Vývody a pouzdro strana 4 4. Popis výrobku strana 4 5. Charakteristické údaje strana 5 6. Definice

Více

1 SENZORY V MECHATRONICKÝCH SOUSTAVÁCH

1 SENZORY V MECHATRONICKÝCH SOUSTAVÁCH 1 V MECHATRONICKÝCH SOUSTAVÁCH Senzor - důležitá součást většiny moderních elektronických zařízení. Účel: Zjišťovat přítomnost různých fyzikálních, většinou neelektrických veličin, a umožnit další zpracování

Více

Základní pojmy. T = ϑ + 273,15 [K], [ C] Termodynamická (Kelvinova) Definice teploty:

Základní pojmy. T = ϑ + 273,15 [K], [ C] Termodynamická (Kelvinova) Definice teploty: Základní pojmy Definice teploty: Fyzikální veličina vyjadřující míru tepelného stavu tělesa Teplotní stupnice Termodynamická (Kelvinova) stupnice je určena dvěma pevnými body: absolutní nula (ustává termický

Více

Snímače teploty a tepelného množství

Snímače teploty a tepelného množství Snímače teploty a tepelného množství Základní pojmy Teplota je fyzikální veličina vyjadřující míru tepelného stavu tělesa. Teplo je forma energie, která má svůj původ v neuspořádaném pohybu elementárních

Více

6. STUDIUM SOLÁRNÍHO ČLÁNKU

6. STUDIUM SOLÁRNÍHO ČLÁNKU 6. STUDIUM SOLÁRNÍHO ČLÁNKU Měřicí potřeby 1) solární baterie 2) termoelektrická baterie 3) univerzální měřicí zesilovač 4) reostat 330 Ω, 1A 5) žárovka 220 V / 120 W s reflektorem 6) digitální multimetr

Více

V da1ším budou popisovány pouze teploměry s převodem na elektrický signál.

V da1ším budou popisovány pouze teploměry s převodem na elektrický signál. 5. Měření teploty Základní jednotkou termodynamické teploty je K (Kelvin) a je to 73,6 tá část termodynamické teploty trojného bodu vody (od absolutní nulové teploty 0 K). Trojný bod vody je stav rovnováhy

Více

11/18/2012. Snímače ve VPM. Snímače ve VPM obsah prezentace. Snímače ve VPM. Konstrukce polovodičových měničů

11/18/2012. Snímače ve VPM. Snímače ve VPM obsah prezentace. Snímače ve VPM. Konstrukce polovodičových měničů Snímače ve VPM Konstrukce polovodičových měničů Snímače ve VPM obsah prezentace Vlastnosti snímačů s Hallovým generátorem Proudová čidla smínač s Hallovým generátorem s otevřenou smyčkou smínač s Hallovým

Více

EXPERIMENTÁLNÍ METODY

EXPERIMENTÁLNÍ METODY 04 EXPERIMENTÁLNÍ METODY Pro zjištění informace o hodnotě teploty v daném místě a daném časovém okamžiku existují prvky, které lze charakterizovat aktuálním účelem například takto A měření teploty snímače

Více

Generátorové senzory. Termoelektrický článek Piezoelektrické senzory Indukční senzory

Generátorové senzory. Termoelektrický článek Piezoelektrické senzory Indukční senzory Generátorové senzory Termoelektrický článek Piezoelektrické senzory Indukční senzory Obecné vlastnosti termoelektrických článků využívá Seebeckova efektu vodivé spojení dvou různých vodivých materiálů

Více

Projekt Pospolu. Polovodičové součástky diody. Pro obor M/01 Informační technologie

Projekt Pospolu. Polovodičové součástky diody. Pro obor M/01 Informační technologie Projekt Pospolu Polovodičové součástky diody Pro obor 18-22-M/01 Informační technologie Autorem materiálu a všech jeho částí je Ing. Petr Voborník, Ph.D. Polovodičová součástka je elektronická součástka

Více

TEPLOTA Měření tepla a teploty: Rozdíl mezi teplotou a teplem. Teplota je projev hmoty - teplo = druh energie =

TEPLOTA Měření tepla a teploty: Rozdíl mezi teplotou a teplem. Teplota je projev hmoty - teplo = druh energie = TEPLOTA Měření tepla a teploty: Rozdíl mezi teplotou a teplem. Teplota je projev hmoty - teplo = druh energie = Q = c m t Teplota je jednou z nejdůležitějších veličin jež provází všechny procesy ve výrobě.

Více

2. Pasivní snímače. 2.1 Odporové snímače

2. Pasivní snímače. 2.1 Odporové snímače . Pasivní snímače Pasivní snímače mění při působení měřené některou svoji charakteristickou vlastnost. Její změna je pak mírou hodnoty měřené veličiny a ta potom ovlivní tok elektrické energie ve vyhodnocovacím

Více

SNÍMAČE PRO MĚŘENÍ DEFORMACE

SNÍMAČE PRO MĚŘENÍ DEFORMACE SNÍMAČE PRO MĚŘENÍ DEFORMACE 8.1. Odporové tenzometry 8.2. Optické tenzometry 8.3. Bezkontaktní optické metody 8.1. ODOPROVÉ TENZOMETRY 8.1.1. Princip měření deformace 8.1.2. Kovové tenzometry 8.1.3. Polovodičové

Více

4. SENZORY S INDUKČNOST NOSTÍ. μ dμ. L ds S. L l L N. dl + Typické použití a rozdělení senzorů

4. SENZORY S INDUKČNOST NOSTÍ. μ dμ. L ds S. L l L N. dl + Typické použití a rozdělení senzorů 4. SENZORY S INDUKČNOST NOSTÍ Přednášející: Prof. Ing. Miroslav Husák, CSc. husak@fel.cvut.cz, http://micro.feld.cvut.cz tel.: 2 2435 2267 Cvičící: Ing. Pavel Kulha Ing. Adam Bouřa 1 2 Princip činnosti

Více

Teorie měření a regulace

Teorie měření a regulace Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb Teorie měření a regulace měření hladiny 2 P-10b-hl ZS 2015/2016 2015 - Ing. Václav Rada, CSc. Hladinoměry Principy, vlastnosti, použití Jedním ze základních

Více

Zapojení teploměrů. Zadání. Schéma zapojení

Zapojení teploměrů. Zadání. Schéma zapojení Zapojení teploměrů V této úloze je potřeba zapojit elektrickou pícku a zahřát na požadovanou teplotu, dále zapojit dané teploměry dle zadání a porovnávat jejich dynamické vlastnosti, tj. jejich přechodové

Více

ELEKTRICKÝ PROUD ELEKTRICKÝ ODPOR (REZISTANCE) REZISTIVITA

ELEKTRICKÝ PROUD ELEKTRICKÝ ODPOR (REZISTANCE) REZISTIVITA ELEKTRICKÝ PROD ELEKTRICKÝ ODPOR (REZISTANCE) REZISTIVITA 1 ELEKTRICKÝ PROD Jevem Elektrický proud nazveme usměrněný pohyb elektrických nábojů. Např.:- proud vodivostních elektronů v kovech - pohyb nabitých

Více

11. Odporový snímač teploty, měřicí systém a bezkontaktní teploměr

11. Odporový snímač teploty, měřicí systém a bezkontaktní teploměr 11. Odporový snímač teploty, měřicí systém a bezkontaktní teploměr Otázky k úloze (domácí příprava): Pro jakou teplotu je U = 0 v případě použití převodníku s posunutou nulou dle obr. 1 (senzor Pt 100,

Více

Oscilátory. Oscilátory s pevným kmitočtem Oscilátory s proměnným kmitočtem (laditelné)

Oscilátory. Oscilátory s pevným kmitočtem Oscilátory s proměnným kmitočtem (laditelné) Oscilátory Oscilátory Oscilátory s pevným kmitočtem Oscilátory s proměnným kmitočtem (laditelné) mechanicky laditelní elektricky laditelné VCO (Voltage Control Oscillator) Typy oscilátorů RC většinou neharmonické

Více

Měření neelektrických veličin. Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Ústav konstruování

Měření neelektrických veličin. Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Ústav konstruování Měření neelektrických veličin Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Ústav konstruování Obsah Struktura měřicího řetězce Senzory Technické parametry senzorů Obrazová příloha Měření neelektrických veličin

Více

Integrovaná střední škola, Kumburská 846, Nová Paka Automatizace Snímače teploty. Snímače teploty

Integrovaná střední škola, Kumburská 846, Nová Paka Automatizace Snímače teploty. Snímače teploty Snímače teploty Měření teploty patří k jednomu z nejdůležitějších oborů měření, protože je základem řízení řady technologických procesů. Pro měření teploty jsou stanoveny dvě stupnice: a) Termodynamická

Více

Principy chemických snímačů

Principy chemických snímačů Principy chemických snímačů Název školy: SPŠ Ústí nad Labem, středisko Resslova Autor: Ing. Pavel Votrubec Název: VY_32_INOVACE_05_AUT_99_principy_chemickych_snimacu.pptx Téma: Principy chemických snímačů

Více

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Ústav elektrotechniky a měření Optoelektronika Přednáška č. 8 Milan Adámek adamek@ft.utb.cz U5 A711 +420576035251 Optoelektronika 1 Optoelektronika zabývá se přeměnou elektrické

Více

Měřící a senzorová technika

Měřící a senzorová technika VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA STROJNÍ Měřící a senzorová technika Semestrální projekt Vypracovali: Petr Osadník Akademický rok: 2006/2007 Semestr: zimní Původní zadání úlohy

Více

ELEKTRONICKÉ PRVKY TECHNOLOGIE VÝROBY POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ

ELEKTRONICKÉ PRVKY TECHNOLOGIE VÝROBY POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ ELEKTRONICKÉ PRVKY TECHNOLOGIE VÝROBY POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ Polovodič - prvek IV. skupiny, v elektronice nejčastěji křemík Si, vykazuje vysokou čistotu (10-10 ) a bezchybnou strukturu atomové mřížky v monokrystalu.

Více

Doporučená literatura

Doporučená literatura Elektronika 2015 Doporučená literatura J. Doleček Moderní učebnice elektroniky 1-6, Technická literatura BEN Z Ondráček Elektronika pro fyziky, Brno 1998 www Mike Tooley, Electroinic circuits, fundamental

Více

Optoelektronické senzory. Optron Optický senzor Detektor spektrální koherence Senzory se CCD prvky Foveon systém

Optoelektronické senzory. Optron Optický senzor Detektor spektrální koherence Senzory se CCD prvky Foveon systém Optoelektronické senzory Optron Optický senzor Detektor spektrální koherence Senzory se CCD prvky Foveon systém Optron obsahuje generátor světla (LED) a detektor optické prostředí změna prostředí změna

Více

Jméno a příjmení. Ročník. Měřeno dne. 11.3.2013 Příprava Opravy Učitel Hodnocení. Charakteristiky optoelektronických součástek

Jméno a příjmení. Ročník. Měřeno dne. 11.3.2013 Příprava Opravy Učitel Hodnocení. Charakteristiky optoelektronických součástek FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM Ústav fyziky FEKT VUT BRNO Jméno a příjmení Petr Švaňa Ročník 1 Předmět IFY Kroužek 38 ID 155793 Spolupracoval Měřeno dne Odevzdáno dne Ladislav Šulák 25.2.2013 11.3.2013 Příprava Opravy

Více

EXPERIMENTÁLNÍ METODY I 3. Měření teplot

EXPERIMENTÁLNÍ METODY I 3. Měření teplot FSI VUT v Brně, Energetický ústav Odbor termomechaniky a techniky prostředí prof. Ing. Milan Pavelek, CSc. EXPERIMENTÁLNÍ METODY I 3. Měření teplot OSNOVA 3. KAPITOLY Úvod do problematiky měření teplot

Více

Polovodičové senzory. Polovodičové materiály Teplotní závislost polovodiče Piezoodporový jev Fotonové jevy Radiační jevy Magnetoelektrické jevy

Polovodičové senzory. Polovodičové materiály Teplotní závislost polovodiče Piezoodporový jev Fotonové jevy Radiační jevy Magnetoelektrické jevy Polovodičové senzory Polovodičové materiály Teplotní závislost polovodiče Piezoodporový jev Fotonové jevy Radiační jevy Magnetoelektrické jevy Polovodičové materiály elementární polovodiče Elementární

Více

Výukové texty. pro předmět. Měřící technika (KKS/MT) na téma. Základní charakteristika a demonstrování základních principů měření veličin

Výukové texty. pro předmět. Měřící technika (KKS/MT) na téma. Základní charakteristika a demonstrování základních principů měření veličin Výukové texty pro předmět Měřící technika (KKS/MT) na téma Základní charakteristika a demonstrování základních principů měření veličin Autor: Doc. Ing. Josef Formánek, Ph.D. Základní charakteristika a

Více

Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hustopeče, Masarykovo nám. 1

Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hustopeče, Masarykovo nám. 1 Číslo projektu Číslo materiálu Název školy CZ.1.07/1.5.00/34.0394 VY_32_INOVACE_15_OC_1.01 Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hustopeče, Masarykovo nám. 1 Autor Tématický celek Ing. Zdenka

Více

Zapojení odporových tenzometrů

Zapojení odporových tenzometrů Zapojení odporových tenzometrů Zadání 1) Seznamte se s konstrukcí a použitím lineárních fóliových tenzometrů. 2) Proveďte měření na fóliových tenzometrech zapojených do můstku. 3) Zjistěte rovnici regresní

Více

Snímače hladiny. Učební text VOŠ a SPŠ Kutná Hora. Základní pojmy. měření výšky hladiny kapalných látek a sypkých hmot

Snímače hladiny. Učební text VOŠ a SPŠ Kutná Hora. Základní pojmy. měření výšky hladiny kapalných látek a sypkých hmot Snímače hladiny Učební text VOŠ a SPŠ Kutná Hora Základní pojmy Použití snímačů hladiny (stavoznaků) měření výšky hladiny kapalných látek a sypkých hmot O výběru vhodného snímače rozhoduje požadovaný rozsah

Více

TENZOMETRY tenzometr Použití tenzometrie Popis tenzometru a druhy odporovými polovodičovými

TENZOMETRY tenzometr Použití tenzometrie Popis tenzometru a druhy odporovými polovodičovými TENZOMETRY V současnosti obvyklý elektrický tenzometr je pasivní elektrotechnická součástka používaná k nepřímému měření mechanického napětí na povrchu součásti prostřednictvím měření její deformace. Souvislost

Více

Zdroje napětí - usměrňovače

Zdroje napětí - usměrňovače ZDROJE NAPĚTÍ Napájecí zdroje napětí slouží k přeměně AC napětí na napětí DC a následnému předání energie do zátěže, která tento druh napětí (proudu) vyžaduje ke správné činnosti. Blokové schéma síťového

Více

Verze 2. Měření teploty - 1. Doplněná inovovaná přednáška. Pracoviště: Katedra textilních a jednoúčelových strojů TUL

Verze 2. Měření teploty - 1. Doplněná inovovaná přednáška. Pracoviště: Katedra textilních a jednoúčelových strojů TUL Verze 2 Měření teploty - 1 Doplněná inovovaná přednáška Pracoviště: Katedra textilních a jednoúčelových strojů TUL Tento materiál vznikl jako součást projektu In-TECH 2, který je spolufinancován Evropským

Více

Dioda jako usměrňovač

Dioda jako usměrňovač Dioda A K K A Dioda je polovodičová součástka s jedním P-N přechodem. Její vývody se nazývají anoda a katoda. Je-li na anodě kladný pól napětí a na katodě záporný, dioda vede (propustný směr), obráceně

Více

Vzorkovací zesilovač základní princip všech digitálních osciloskopů, záznamníků, převodníků,

Vzorkovací zesilovač základní princip všech digitálních osciloskopů, záznamníků, převodníků, 5. října 2015 1 TYPY SIGNÁLŮ Vzorkovací zesilovač základní princip všech digitálních osciloskopů, záznamníků, převodníků, http://www.tek.com/products/oscilloscopes/dpo4000/ 5. října 2015 2 II. ÚPRAVA SIGNÁLŮ

Více

zařízení 2. přednáška Fakulta elektrotechniky a informatiky prof.ing. Petr Chlebiš, CSc.

zařízení 2. přednáška Fakulta elektrotechniky a informatiky prof.ing. Petr Chlebiš, CSc. Konstrukce elektronických zařízení 2. přednáška prof.ing. Petr Chlebiš, CSc. Pasivní a konstrukční prvky - Rezistory - Kondenzátory - Vinuté díly, cívky, transformátory - Konektory - Kontaktní prvky, spínače,

Více

Manuální, technická a elektrozručnost

Manuální, technická a elektrozručnost Manuální, technická a elektrozručnost Realizace praktických úloh zaměřených na dovednosti v oblastech: Vybavení elektrolaboratoře Schématické značky, základy pájení Fyzikální principy činnosti základních

Více

Kompenzovaný vstupní dělič Analogový nízkofrekvenční milivoltmetr

Kompenzovaný vstupní dělič Analogový nízkofrekvenční milivoltmetr Kompenzovaný vstupní dělič Analogový nízkofrekvenční milivoltmetr. Zadání: A. Na předloženém kompenzovaném vstupní děliči k nf milivoltmetru se vstupní impedancí Z vst = MΩ 25 pf, pro dělící poměry :2,

Více

Otázka č. 3 - BEST Aktivní polovodičové součástky BJT, JFET, MOSFET, MESFET struktury, vlastnosti, aplikace Vypracovala Kristýna

Otázka č. 3 - BEST Aktivní polovodičové součástky BJT, JFET, MOSFET, MESFET struktury, vlastnosti, aplikace Vypracovala Kristýna Otázka č. 3 - BEST Aktivní polovodičové součástky BJT, JFET, MOSFET, MESFET struktury, vlastnosti, aplikace Vypracovala Kristýna Tato otázka přepokládá znalost otázky č. - polovodiče. Doporučuji ujasnit

Více

Indukční lineární senzor LI1000P0-Q25LM0-LIU5X3-H1151

Indukční lineární senzor LI1000P0-Q25LM0-LIU5X3-H1151 kvádr, hliník / plast různé způsoby montáže zobrazení měřicího rozsahu pomocí LED necitlivost vůči rušivým elektromagnetickým polím extrémně krátká mrtvá zóna rozlišení 12 bitů 4drát, 15 30 VDC Analogový

Více

Základy elektrotechniky

Základy elektrotechniky Základy elektrotechniky Přednáška Tranzistory 1 BIPOLÁRNÍ TRANZISTOR - třívrstvá struktura NPN se třemi vývody (elektrodami): e - emitor k - kolektor b - báze Struktura, náhradní schéma a schematická značka

Více

5. MĚŘENÍ TEPLOTY TERMOČLÁNKY

5. MĚŘENÍ TEPLOTY TERMOČLÁNKY 5. MĚŘENÍ TEPLOTY TERMOČLÁNKY Úkol měření 1. Ověření funkce dvoudrátového převodníku XTR 101 pro měření teploty termoelektrickými články (termočlánky). 2. Použití měřicího modulu Janascard AD232 s izotermální

Více

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Ústav elektrotechniky a měření Diody a usměrňova ovače Přednáška č. 2 Milan Adámek adamek@ft.utb.cz U5 A711 +420576035251 Diody a usměrňova ovače 1 Voltampérová charakteristika

Více

[Otázky Autoelektrikář + Mechanik elektronických zařízení 1.část] Na rezistoru je napětí 25 V a teče jím proud 50 ma. Rezistor má hodnotu.

[Otázky Autoelektrikář + Mechanik elektronických zařízení 1.část] Na rezistoru je napětí 25 V a teče jím proud 50 ma. Rezistor má hodnotu. [Otázky Autoelektrikář + Mechanik elektronických zařízení 1.část] 04.01.01 Na rezistoru je napětí 5 V a teče jím proud 25 ma. Rezistor má hodnotu. A) 100 ohmů B) 150 ohmů C) 200 ohmů 04.01.02 Na rezistoru

Více

Měření teploty v průmyslových aplikacích

Měření teploty v průmyslových aplikacích Měření teploty v průmyslových aplikacích Ing. L. Harwot, CSc. Měření teploty patří mezi nejrozšířenější měření v průmyslových a laboratorních podmínkách. Výsledek měření teploty zařízení obsahuje jak samotnou

Více

elektrické filtry Jiří Petržela aktivní prvky v elektrických filtrech

elektrické filtry Jiří Petržela aktivní prvky v elektrických filtrech Jiří Petržela základní aktivní prvky používané v analogových filtrech standardní operační zesilovače (VFA) transadmitanční zesilovače (OTA, BOTA, MOTA) transimpedanční zesilovače (CFA) proudové konvejory

Více

7b. Tlakové senzory II piezoelektrické kapacitní pn přechod s Hallovým senzorem optické. 1. Piezoelektrické tlakové senzory. Tlakové senzory II

7b. Tlakové senzory II piezoelektrické kapacitní pn přechod s Hallovým senzorem optické. 1. Piezoelektrické tlakové senzory. Tlakové senzory II POLOVODIČOVÉ TLAKOVÉ SENZORY Přednášející: 7b. Tlakové senzory II piezoelektrické kapacitní pn přechod s Hallovým senzorem optické Prof. Ing. Miroslav Husák, CSc. husak@fel.cvut.cz tel.: 2 2435 2267 http://micro.feld.cvut.cz

Více

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_16_Unipolární tranzistor Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_16_Unipolární tranzistor Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0581 Číslo materiálu VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_16_Unipolární tranzistor Název školy Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Autor Ing. Miroslav Krýdl Tematická

Více

2.3 Elektrický proud v polovodičích

2.3 Elektrický proud v polovodičích 2.3 Elektrický proud v polovodičích ( 6 10 8 10 ) Ωm látky rozdělujeme na vodiče polovodiče izolanty ρ ρ ( 10 4 10 8 ) Ωm odpor s rostoucí teplotou roste odpor nezávisí na osvětlení nebo ozáření odpor

Více

U R U I. Ohmův zákon V A. ohm

U R U I. Ohmův zákon V A. ohm Ohmův zákon Ohmův zákon Spojíme li vodivě svorky zdroje o napětí U, začne vodičem procházet proud I. Napětí tedy vyvolalo elektrický proud Proud je pak přímo úměrný napětí (Ohmův zákon): I U R R V A U

Více

VY_32_INOVACE_6/15_ČLOVĚK A PŘÍRODA. Předmět: Fyzika Ročník: 6. Poznámka: Vodiče a izolanty Vypracoval: Pták

VY_32_INOVACE_6/15_ČLOVĚK A PŘÍRODA. Předmět: Fyzika Ročník: 6. Poznámka: Vodiče a izolanty Vypracoval: Pták VY_32_INOVACE_6/15_ČLOVĚK A PŘÍRODA Předmět: Fyzika Ročník: 6. Poznámka: Vodiče a izolanty Vypracoval: Pták Izolant je látka, která nevede elektrický proud izolant neobsahuje volné částice s elektrický

Více

Profilová část maturitní zkoušky 2015/2016

Profilová část maturitní zkoušky 2015/2016 Střední průmyslová škola, Přerov, Havlíčkova 2 751 52 Přerov Profilová část maturitní zkoušky 2015/2016 TEMATICKÉ OKRUHY A HODNOTÍCÍ KRITÉRIA Studijní obor: 26-41-M/01 Elektrotechnika Zaměření: počítačové

Více

Bipolární tranzistory

Bipolární tranzistory Bipolární tranzistory Historie V prosinci 1947 výzkumní pracovníci z Bellových laboratořích v New Jersey zjistili, že polovodičová destička z germania se zlatými hroty zesiluje slabý signál. Vědci byli

Více