Айтимов мұрат жолдасбекович

56                                           
 
суретте  микроэлектронды  датчиктердің  сезімтал  элементтерінің  қысым  мен 
температураның бөліктері сызбада көрсетілген. 
 
Бір  ғана  параметрді  немесе  олардың  селекциясын  өлшеу  қажеттігінде 
электродтың  орны  өзгереді  (қарсы  түйреуішті  түрлендіргіш):  температураны 
өлшеуде  қарсы–түйреуішті  түрлендіргіш  қалың  бөлікте,  қысымды  өлшеуде  – 
диафрагманың жіңішке бөлігінде орналасады. 
 
 
Сурет 2.6  - БАТ –түрлендіруге негізделген қысым және температураның СЭ  
 
L ұзындықты жолдағы акустикалық толқынның кідіріс уақыты 
 

а 
= L/v , 
 
 
 
 
 
(2.11) 
 
Мұндағы  v– БАТ таралу жылдамдығы 
 (2.11) өрнегін дифференциалдағанда, аламыз 
 
dτ
а 
/ τ
а
 = α
p
 

 dP + 

T
 

 dT, 
 
 
 
(2.12) 
 
мұндағы  α
p
,
 
α
T 
–  қысым  мен  температураның  акустикалық  кідіріс  уақытына 
сәйкесінше  әсер  ету  коэффициенті,  олар  сонымен  қатар  сәйкес 
дифференциальдық теңдеулерден анықталуы мүмкін: 
 

p
 = (1/L) 

 dL/dP–(1/v) 

 dv/dP, 
 
 
 
(2.13) 
 

T
 = (1/L) 

 dL/dT–(1/v) 

 dv/dT 
 
 
 
(2.14) 
 
 (2.11…2.14)  теңдеуін  ескере  отырып,  БАТ  –  түрленуге  арналған  соңғы 
қызметтік тәуелділік мына түрде беріледі  
 
f(P,T) 

 f
0
[1–α
p
 

 P–α
T
 

 (T–T
0
)], 
 
 
 
(2.15) 

57                                           
 
мұндағы  f
0
–генератор жиілігі, Р = 0 және  Т = Т
0 
болғанда. 
Жиіліктің салыстырмалы өзгерісі келесі түрде болады: 
 
1–f(P,T)/ f
0 
= α
p
 

 P–α
T
 

 (T–T
0
). 
 
 
 
(2.16) 
 
Тұрақты    температура  Т = Т
0   
болғанда  (лабораториялық  жағдайда) 
аламыз: 
1–f(P,T)/ f
0 
= α
p
 

 P. 
 
 
 
 
(2.17) 
 
Бұдан өлшенетін қысым 
 
Р = α
p
–1
 

 [1–f(P,T)/ f
0
].   
 
 
 
(2.18) 
 
Өйткені    α
p 
және  f
0
–  бұл  материалға  арналған  тұрақты,  кері  байланыс 
тізбегіндегі  СЭ  БАТ  автогенератордың  ақпараттық  шамасы  болып  табылады. 
Қалған  тәсілдерді,  іс-әрекет  принциптерін  және  формулаларын  шығармай 
қысқаша қарастырамыз. 
5.  Түрлендірудің пьезоэлектрлік тәсілі  
 
Р
Х 

 у
i 

 Q
X
 

 U
Х
  
 
 
 
 
(2.19) 
 
 
 
Сурет 2.7 -  Қысымды түрлендірудің пьезоэлектрлік тәсілінің құрылымының 
сызбасы 
 
6.  Түрлендірудің пьезорезонанстық көлемдік тәсілі: 
 
Р
Х 

 у
i 

 У 

  

U
Х 
+ U
П
 

 

f
X
+ 

f
П
 

 

Х
 + 

П
 
(2.20) 
 
 
Сурет 2.8 -  Қысымды түрлендірудің пьезорезонанстық тәсілінің құрылымдық 
сызбасы 

58                                           
 
x
k
C
h
n
f
p










1
2
*
0
f
f
    
,
     
 
 
 
 
(2.21) 
 
7. Опто–талшықты   
 
Түрлендірудің  осы  типін  қолданатын  ФШД    өте  алдыңғы  қатарлы  болып 
табылады,  өйткені  олар  қашықтан  жұмыс  жасай  алады  және  жеке  өлшеу 
қабілеттілігі бар (бір оптикалық талшыққа бір уақытта бірнеше датчик жұмыс 
жасай алады)  [37]. 
 
Р
Х
 

 у
i
 

 

J 

 

Ф     
 
 
 
(2.22) 
 
E
P
P
E
n
E
L
P
Ф
L
n
L
Ф
J
dP
dT
J
S
l
S
p
)
2
1
(
)
2
(
)
2
1
(
2
)
2
1
(
2
11
12
2
0
`








































 
(2.23) 
 
Мұндағы    Т-температура,  Р-  электрлік  өріс  векторы,  R
Т
  фотоэлемент 
кедергісі,  β-  оптикалық  толқын  жылжыту  толқынының  температуралық 
коэффициенті, λ- сәулелену толқынының ұзындығы, n-сыну коэффициенті. 
Өлшенетін  ақпараттың  тасымалдаудың  оптикалық  арнасының  типтік 
құрылымы  және  түрлендіргіштің  опто–талшықты  сызбасы  2.9  суретте 
көрсетілген [38].  
 
 
 
Сурет 2.9  - Өлшенетін ақпаратты тасымалдаудың оптикалық арнасының  
типтік құрылымы  
 
Оптоэлектронды физикалық шамалар датчиктердің  жалпы   құрылымдық 
сызбасы  2.10  суретте  келтірілген.  Бір  немесе  бірнеше  сәулелену  көздерінің 
оптикалық  көздері  оптикалық  орта  арқылы  өтеді,  ол  өзіне  оптикалық  жүйені, 
оптикалық  сүзгіні  қосып  алады.  Сезімтал  элемент  шығысында  өлшенетін 
нысанмен кинетикалық буын немесе оптикалық байланыста болып, өлшенетін 
шаманың  бір  параметрі  бойынша  модулданатын,  жарық  сәулелерін  оқитын 
құрылғымен қабылданады.