Микроэлектронные преобразователи неэлектрических величин. Агеев О.А - 142 стр.

UptoLike

144
Если устранить срыв колебаний при приближении ИБС к металлу, по-
следние можно использовать для определения толщины диэлектрических
покрытий на металлах, для построения плоских весов. При использовании же
катушек, реализованных методами полупроводниковых интегральных мик-
росхем, можно построить микросхемы датчиков приближения металлов и
пальцев человека. В весах использовались плоские прямоугольные катушки с
а = 20
мм, числом витков N = 20, диаметром провода d = 0.08 мм.
Тонкий фольгированный текстолит площадью 3х5 см
2
и толщиной 0,3
мм приклеивался к бумажному гофру на расстоянии 3 мм от катушек, и в
этом состоянии устанавливался баланс перемещением одной из катушек.
Первая катушка подключалась к аналогу негатрона, вторая - к вольтметру
В3-41. Измеряемая масса, помещаемая на фольгированный текстолит, при-
ближала металл к ИБС, при этом увеличивалось напряжение разбаланса. Та-
кие
весы позволяли измерять массу до 45 г с разрешающей способностью 0,5
г/мВ (точность 1,1%). Зависимость Vp от измеряемой массы линейна. Так как
измеряемая масса определяется не только чувствительностью ИБС, но и
свойствами гофра, то она может варьироваться в широких пределах. Эти же
весы можно использовать для измерения воздушного давления, как основу
для радиомикрофона.
Исследовалось
также поведение напряжения разбаланса при движении
над
ИБС по осям X, Y проводящих пластин различной формы (прямоуголь-
ник , треугольник, крест, эллипс) или такой же формы проволочного контура.
График зависимости Vp от положения центра алюминиевого прямоугольника
с размерами 5,8 x 1,0 см показан на рис. 108 (больший размер - по оси Y).
Как видно, форма зависимости или колоколообразная, или трехлепестковая.
В ряде случаев при x, y> 7 см наблюдается второй небольшой пик.
Колоколообразная форма зависимости является более предпочтитель-
ной при использовании ИБС в тахометре, т.к. она лучше считывается часто-
томером,
чем трехлепестковая. Важно отметить, что максимум выходного
сигнала соответствует положению проводника над областью, являющейся
общей для двух катушек. ИБС можно использовать в датчиках перемещения
положения проводящих предметов в плоскости.
С помощью
ИБС можно обнаружить трещины в металлическом листе,
даже если он покрыт краской, поскольку трещина препятствует протеканию
вихревых токов, можно измерять расстояние между прорезями или отвер-
стиями в металле. Принципиальная схема вихретокового дефектоскопа с
ИБС приведена на рис.110. На транзисторах VT1, VT2 собран аналог нега-
трона с N-образной вольт-амперной характеристикой между клеммами под-
ключения контура L1CI. Первая катушка ИБС L1 связана со второй катуш-
кой L2, они размещены на разных текстолитовых пластинах, так что пере-
мещением одной пластины относительно другой можно устанавливать ба-
ланс (минимальные показания микроамперметра BA1). Если баланс
устанав-
ливается при наличии металла под катушками, то в момент перемещения
катушек над