Пьезоэлектрические измерительные преобразователи. Включение в измерительную цепь

Генераторное включение (преобразование q в U)

Пьезорезонанс:

· Автоколебания (резонатор в качестве частотозадающего элемента)

· Вынужденные колебания (датчик возбуждается независимым генератором; амплитуда и фаза тока определяется проводимостью; измеряемое воздействие изменяет fрез, а значит пмодулирует потери в резонаторе, меняются амплитуда и фаза на выходе)

· Свободные колебания (возбуждение резонатора и отключение его от схемы; через усилитель снимаются затухающие колебания)

· 46 Химические сенсоры

· Химические сенсоры представляют собой датчики, в которых два типа преобразователей – химический и физический – находятся в тесном контакте между собой.

· Химический преобразователь состоит из слоя чувствительного материала, который формирует селективный отклик на определяемый компонент: он способен отражать присутствие определяемого компонента и изменение его содержания. Физический преобразователь – трансдьюсер – преобразует энергию, которая возникает в ходе реакции селективного слоя с определяемым компонентом, в электрический или световой сигнал. Этот сигнал затем измеряется с помощью светочувствительного и/или электронного устройства. Химические сенсоры могут работать на принципах химических реакций и на физических принципах. В первом случае аналитический сигнал обусловлен химическим взаимодействием определяемого компонента с чувствительным слоем, который выполняет функцию преобразователя. Во втором случае измеряется физический параметр (коэффициент поглощения или отражения света, масса, проводимость и др.).

· Для повышения избирательности на входном устройстве перед химически чувствительным слоем размещаться мембраны, которые селективно пропускают частицы определяемого компонента (ионообменные, гидрофобные и другие пленки). При этом определяемое вещество диффундирует через полупроницаемую мембрану к тонкому слою

· селективного слоя, в котором формируется аналитический сигнал на компонент. На основе химических сенсоров разрабатываются сенсорные анализаторы, которые представляют собой приборы для определения какого-либо вещества в заданном диапазоне его концентраций. Заметим, что к химическим сенсорам относятся также биосенсоры.

· Подразделяют на следующие типы:

· • электрохимические (потенциометрические, кулонометрические и др.);

· • электрические (полупроводниковые на основе оксидов металлов и др.);

· • магнитные (датчики Холла, магниторезистивные полупроводниковые элементы и др.);

· • термометрические;

· • оптические (люминесцентные, спектрофотометрические и др.);

· • биосенсоры (на основе различного биологического материала: ферментов, тканей,

· бактерий, антигенов, рецепторов и др.);