Микроэлектронные преобразователи неэлектрических величин. Агеев О.А - 146 стр.

UptoLike

148
R6 (R6>Rэ). Резистор R3 в радиопередатчиках не всегда используется, а в
радиоприемниках с него снимают выходной сигнал.
На рис. 114,а показана конструкция датчика давления Р (силы, массы,
ускорения), а на рис. 114,бдатчика для измерения толщины h или удельно-
го электоросопротивления ρ металлических пленок (элементы электропита-
ния опущены). В первом случае под действием
давления Р радиоприемник 5
приближается к радиопередатчику 6, выходной сигнал возрастает. Во втором
случае в зависимости от удельного сопротивления пленок ρ при постоянной
их толщине h или в зависимости от толщины h при постоянном удельном
сопротивлении ρ по-разному ослабляется радиосигнал от радиопередатчика.
Интересным представляется использование в качестве катушки индуктивно-
сти L1 радиопередатчика и радиоприемника индуктивного
балансного сенсо-
ра. В этом случае обе катушки располагают так, что при наличии сигнала на
катушке L1 передатчика на такой же катушке приемника сигнал отсутствует
(сенсор сбалансирован). Полупроводниковый вариант ИБС показан на рис.
115. Первая катушка выполнена эмиттерной диффузией с поверхностным
сопротивлением слоя ρ
s
=1-5 Ом/кв. Поэтому ее активное сопротивление при
длине витка 1-5 мм и ширине проводника 20 мкм будет составлять сотни Ом
единицы кОм. Если такую катушку использовать в передатчике, показан-
ном на рис. 114,а, то эквивалентное сопротивление АН должно быть больше
активного сопротивления такой катушки резистора. Соответствующим обра-
зом следует выбирать номиналы резисторов
в АН. В другом варианте ( рис.
113,б) такую катушку в передатчике следует включить вместо резистора R3,
а вторую катушку из металла в радиоприемник следует включить последова-
тельно с конденсатором С2.
В гибридной микросхеме обе катушки выполняются из проводящих
пленок и разделяются диэлектрической пленкой, поэтому не возникает про-
блем с их включением
. В полупроводниковом варианте сторона а катушки
равна 0,5-4 мм, в гибридном 4-10 мм. При использовании других АН воз-
можны иные варианты включения катушки.
Если передатчик, приемник и ИБС выполнены на одном кристалле
(подложке), то конструкция датчика силы будет отличаться от приведенной
тем, что на мембране будет отсутствовать кристалл приемника (мембрана
металлическая
). В этом случае используется следующее свойство ИБС: при
приближении к сенсору металла за счет образования в нем контура вихревых
токов нарушается баланс, т.е. на второй катушке растет уровень сигнала по
мере приближения металла.
Микросхему датчика с ИБС можно использовать для измерения прово-
димости жидкости, для реализации радиомикрофонов, плоских весов,
тахо-
метров, для измерения размеров отверстий в металлических деталях, толщи-
ны диэлектриков на металлах. Потребляемая микросхемой мощность легко
снижается до единицы мкВт.