Ремонт принтеров, сканнеров, факсов и остальной офисной техники


назад Оглавление вперед




[28]

торого юрези-

цанного ами, ус-л сторо-казания ваемый

эволяет акту ал ь-1КИ, поз-

ских пи-ьзующих ему вре-

двух ме-1ищем ка->ктронной г емкость юнию ем-<нюю плазма.

Датчик веса на основе тензорезистивного эффекта показан на рис. 2.54.

Тензорезистивным эффектом называется явление изменения сопротивления полупроводников при одноосной деформации (растяжении ипи сжатии). Деформация кристаллической решетки полупроводника проявляется в изменении расстояния между атомами. При этом изменяется энергия электронов, часть из них переходит на бопее высокий энергетический уровень, возрастает число электронов проводимости, увеличивается их подвижность в электрическом поле. Поскольку концентрация свободных электронов в полупроводнике относительно невелика, небольшое ее изменение, вызванное деформацией кристаллической решетки, приводит к заметному изменению электропроводности.

Тензорезистивные датчики

в) •

Рис. 2.54. Принцип действия тензорезистивного датчика веса

Конструктивно тензорезистивный датчик представляет собой пленку, на которую в виде тонких полос нанесен полупроводниковый материал. Пленка наклеивается на деталь, подвергаемую изгибу в процессе взвешивания (рис. 2.54а). Поскольку проводимость полупроводников в значительной степени зависит от температуры, то дпя повышения точности и стабильности показаний тензодатчики включаются по мостовой схеме (рис. 2.546). При отсутствии измеряемого веса сопротивление каждого из плеч моста одинаково, поэтому выходное напряжение равно нулю. Появление нагрузки приводит к изгибу кронштейнов, на которые наклеены датчики. В результате верхний датчик растягивается, т.е. сопротивление R1 увеличивается, а нижний датчик сжимается, и, соответственно, R2 уменьшается. Между ппечами моста появляется напряжение 11вых, зависящее от веса нагрузки. Поскольку температура на оба датчика действует одинаково, то можно считать, что нагрев или охлаждение окружающей среды практически не влияет на значение 11вых.

Датчик пара

Изменение температуры некоторых диэлектриков приводит к их поляризации. Еспи пластину из такого диэлектрика подвергать нагреву или охлаждению, то на ее противоположных сторонах появляются разноименные заряды. Еспи на обе стороны пластины нанести электроды и замкнуть их с помощью проводника, то в нем возникнет электрический ток, который будет продолжаться до тех пор, пока не прекратится изменение температуры. Это явление называется пироэлектрическим эффектом. На его использовании основан датчик пара, применяемый в некоторых микроволновых печах.


Конструкция датчика показана на рис. 2.55.

Пироэлектрический материал заключен между двумя электродами и одной стороной приклеен к металлическому основанию с целью повышения механической прочности. Датчик устанавливается на патрубок, через который пар удаляется из печи (рис. 2.56).

о °

о °

©(£

„ о °,°

о о °

©@

°°о о

О ° О °

о о °о о о °о о °

©<£

°са°о о °о о о ° 00 оо

©@

°°о° °°оо

<=>$

Металлическое основание

Покрытие

Провода

Диэлектрик

Электроды j

Рис. 2.55. Принцип действия и внутреннее устройство датчика пара

Датчик пара

Обнаружение пара

Включение магнетрона

1 п=

Мощность

Рис. 2.56. Установка датчика пара в микроволновой печи

В момент начала парообразования будет происходить конденсация пара на относительно хо лодных деталях патрубка, в результате чего температура установленного на нем датчика резко возрастет. На выводах датчика появится разность потенциалов, которая будет воспринята микроконтроллером. По времени, прошедшему с момента включения магнетрона до начала парообразования, микроконтроллер вычисляет параметры загруженного продукта и определяет время и режим его дальнейшего приготовления. С внешней стороны датчик охлаждается вентилятором, поэтому снижение парового потока приведет к быстрому остыванию датчика, что может быть использовано для корректировки режима.

Применение датчика пара или рассмотренных ниже датчиков влажности позволяет осуществлять автоматическое приготовление пищи, без установки таймера и режима приготовления вручную.

Датчики влажности

Существуют понятия "абсолютная влажность" и "относительная влажность". Прежде чем приступить к рассмотрению конкретных датчиков, имеет смысл определиться, что есть что.

Термин "относительная влажность" обычно применяется для обозначения уровня влажное в сообщениях о погоде. Он характеризует процентное соотношение между текущим количество1 пара в воздухе и его количестве при насыщении, т.е. максимально возможном его количестве при данной температуре.

При насыщении дальнейшее парообразование приводит к конденсации влаги и ее выпадению в виде осадков. Поскольку уровень насыщения зависит от температуры, то и относительная влажность меняется при ее колебаниях.

(MgCf менж польз отвер щим Е масле чувст и очи Она в

нагре грязн

дости В нас допол


Абсолютная влажность показывает вес паров воды, содержащихся в одном кубометре воздуха, поэтому ее значение не зависит ни от температуры, ни от чего-либо еще.

С точки зрения приготовления продукта, работа датчиков влажности аналогична рассмотренному ранее датчику пара. Основные отличия состоят в лишь в механизме регистрации пара. Конструкция датчика относительной влажности показана на рис. 2.57.

Пористый полупроводник

о о ° ° 8 ° °

о о° 0 о °о°У

о ° " о о ° о О «ООО °о° в« с

и0о0°о0о

20 40 60 80

Относительная влажность, %

Рис. 2.57. Принцип действия датчика относительной влажности

Нагреватель

Сетчатый колпачок

Абсолютная влажность

Рис. 2.58. Датчик абсолютной алажности

Чувствительный элемент датчика изготовлен из пористого керамического полупроводника (МдСгСЬ-ТЮг). При нагреве продукта выделяющийся пар попадает в поры данного материала и изменяет его сопротивление. Повышение точности измерений достигается за счет совместного использования датчиков влажности и температуры. Датчик влажности расположен вблизи вытяжного отверстия, через которое происходит выпуск выделяемого продуктами пара вместе с циркулирующим воздухом. Это означает, что на чувствительный элемент датчика могут попадать брызги пищи, масло, соль и т.п., приводящие к снижению точности измерений. Чтобы не допустить этого, вокруг чувствительного элемента помещается нагревательная катушка, предназначенная для его обжига и очистки. Максимальная температура нагревательной катушки достигает приблизительно 600°С. Она включается на 30 - 60 секунд перед началом и в конце приготовления пищи.

Устройство датчика абсолютной влажности отличается от предыдущей конструкции наличием нагревателя, на который помещен датчик и сетчатого колпачка, который предохраняет его от загрязнения. Внешний вид датчика абсолютной влажности представлен на рис. 2.58.

Кроме использования датчиков обратной связи, повышение качества приготовления пищи достигается за счет сочетания микроволнового нагрева с другими способами обработки продуктов. В настоящее время наиболее часто микроволны объединяются с грилем и конвектором. Иногда в дополнение к этому используется ультрафиолетовый излучатель, представляющий собой кварце-



[стр.Начало] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56] [стр.57] [стр.58] [стр.59] [стр.60] [стр.61] [стр.62] [стр.63] [стр.64] [стр.65] [стр.66] [стр.67] [стр.68] [стр.69] [стр.70] [стр.71] [стр.72] [стр.73] [стр.74] [стр.75] [стр.76] [стр.77] [стр.78] [стр.79] [стр.80] [стр.81] [стр.82] [стр.83] [стр.84] [стр.85] [стр.86] [стр.87]