Приведите конструкцию и принцип функционирования датчиков на основе эффекта Холла

Приведите конструкцию и принцип функционирования пьезоэлектрических датчиков.

Пьезоэлектрические чувствительные элементы являются основой для наиболее точных преобразователей, используемых для изготовления датчиков давлений, ускорений и сил. Для повышения чувствительности пьезодатчиков их обычно выполняют на основе батареи пьезоэлементов, соединяемых между собой при помощи металлических (фольговых) прокладок.

Увеличение чувствительности может быть достигнуто и за счет использования поперечного пьезоэффекта. Однако в этом случае тонкая пластинка, нагружаемая вдоль, может потерять устойчивость.

Для повышения устойчивости применяется жесткая коробчатая конструкция, состоящая из трех вертикальных пластин, у которых внутренние и внешние обкладки соединены между собой. Высокой чувствительностью обладают пьезопреобразователи, работающие на изгиб. При действии изгибающей силы верхняя пьезопластина испытывает растяжение, а нижняя – сжатие, в результате чего на этих пластинах появляются заряды противоположного знака.Благодаря металлическим накладкам и прокладкам соответствующие напряжения выводятся наружу преобразователя, а дальше могут соединяться в зависимости от направления в них положительных осей как параллельно, так и последовательно.

вариант 2

Приведите конструкцию и принцип функционирования датчиков на основе эффекта Холла.

Эффект Холла применяется для измерения напряженности магнитного поля.

Сущность эффекта в том,если пластина полупроводника единичной толщины помещается в магнитное поле с напряженностью Н, а вдоль нее течет ток величиной и при этом вектор напряженности электрического поля составляет прямой угол с вектором напряженности магнитного поля, то на боковых гранях этой пластины возникает разность потенциалов.

Существуют три способа изготовления использующих эффект Холла.
1. Пластина полупроводника отрезается от исходного куска материала, а затем вытравляется до толщины 5- 100 мкм. После этого ее приклеивают к подложке эпоксидной или полиэфирной смолой, которые хорошо заполняют трещины и обеспечивают хороший теплоотвод.
2. Полупроводниковый материал из паров осаждается на подложку, образуя слой толщиной 2-3 мкм.
3. Слой полупроводникового материала выращивается из газовой фазы на подложке, изготовляемой из полуизолятора, чаще всего из арсенида галлия. Преобразователи, полученные таким способом, имеют высокую стабильность и используются для прецизионных измерений.