Микроэлектронные преобразователи неэлектрических величин. Агеев О.А - 97 стр.

UptoLike

99
Относительная простота и дешевизна приборов обеспечивают им доста-
точно широкое распространение в бытовой технике, а также при кондицио-
нировании воздуха.
Метод обладает серьёзными недостатками: необходимость мокрого
термометра, зависимость показаний от суммарного давления газа и его со-
става, невозможность применения при низких температурах, которые
приводят к неуклонному уменьшению доли психрометров в общем
объёме
выпуска приборов для измерения влажности.
5.3.2. Конденсационные датчики
Конденсационный метод (или метод точки росы) основан на фиксации
температуры конденсации паров воды в газовой фазе [1]. В последнее время
интерес к этому методу повысился в связи с разработкой эффективных
средств охлаждения, надёжных и точных способов регистрации момента вы-
падения конденсата и измерения температуры, а также в связи с необходимо-
стью измерения
влажности внутри малых объёмов корпусов ИС.
К достоинствам метода, прежде всего, относятся возможность измере-
ния влажности в широком диапазоне концентраций паров воды, температуры
и давления анализируемой среды, а также градуировки датчиков по темпера-
туре, а не по влажности.
При реализации метода необходимо выполнение операций регулируе-
мого охлаждения конденсирующей поверхности детектора
с точной фикса-
цией момента появления слоя конденсата и одновременной регистрацией
температуры конденсирующей поверхности.
Для охлаждения используются термоэлектрические холодильники (до
температур ~ 203 К), а также криогенные жидкости (жидкие азот, воздух,
гелий ).
Для измерения температуры конденсирующей поверхности детектора
применяются термопары и терморезисторы.
Для определения момента образования слоя конденсата и выявления его
параметров применяют
способы, основанные на измерении оптических (в
видимой и ИК областях спектрах) и электрических характеристик конденсата
(чаще всего поверхностного сопротивления).
Для индикации слоя конденсата применяют также пьезокварцевый ре-
зонатор, включённый в схему генератора, добротность которого резко умень-
шается в момент выпадения на поверхности резонатора слоя конденсата, что
приводит к резкому изменению
частоты генерации. Высокая чувствитель-
ность такого метода объясняется чрезвычайно высокой массовой чувстви-
тельностью кварцевого резонатора, который регистрирует изменения массы
10
-8
-10
-10
г.
В методе регистрации слоя конденсата с помощью фотоэлементов (фо-
тодиодов, фоторезисторов, фототранзисторов) определение основано на
сравнении интенсивности световых потоков, отражённых от чистой зеркаль-
ной конденсирующей поверхности и от поверхности со слоем конденсата.