Классификация измерительных преобразователей

     Для обеспечения более быстрой реакции на изменение параметров излучения разработаны PIN-диоды, в которых между слоями р- и n-типа имеется слой беспримесного полупроводника. Это повышает чувствительность к световому излучению и одновременно уменьшает емкость перехода, благодаря чему диод быстрее реагирует на изменение уровня измеряемой величины.

     Фототранзисторы

• целом ряде приборов фотодиоды используются вместе с усилителями для повышения чувствительности. Конечно, в обычном транзисторе (трехслойный полупроводниковый прибор п–р–п или р–п–р типа) содержится р–п-переход с отрицательным смещением, и прибор способен усиливать ток, т. е. он обладает всеми необходимыми свойствами фотодиода и усилителя в одном приборе.

     Фототранзистор  отличается  от  обычного  полупроводникового триода тем, что он выполняется в прозрачном корпусе, который пропускает световое излучение. Свет, падающий на переход коллектор – база фототранзистора (р–n-переход с отрицательным смещением), вызывает в базе фототок, который усиливается с коэффициентом усиления транзистора, что приводит к весьма большому току эмиттера. Ток  эмиттера  фототранзистора  определяется  из  следующего соотношения:

     

,

     где hFE – коэффициент усиления транзистора по постоянному току;

      IF – фототок базы. 
 
 

Рис. 15 Иллюстрация эффекта Холла

     Для  достижения  более  высокого усиления используют фотодетекторы Дарлингтона, содержащие в себе фототранзистор и транзистор с высоким коэффициентом усиления, работающие в режиме пары Дарлингтона. Оба транзистора размещаются в одном корпусе.

     Поскольку  фотодетекторы  являются  полупроводниковыми приборами, их ток насыщения зависит от температуры.

     Поэтому при отсутствии светового излучения  в них протекает так называемый темновой ток, ограничивающий возможности прибора по измерению низких уровней светового излучения.

     Эффект  Холла

     Когда  проводник  с  протекающим  по  нему  током  помещается в магнитное поле так, что направление тока оказывается перпендикулярным магнитным силовым линиям, то образуется  поперечное  электрическое поле,  пропорциональное произведению плотности магнитного потока и силе электрического тока. Этот эффект возникает в проводниках, однако наиболее существенен он в полупроводниках, где известен под названием эффекта Холла.

     На  рис. 15 показана полупроводниковая пластина, к которой  приложено  магнитное  поле  с  индукцией В, перпендикулярное протекающему через нее току I, и возникающее при этом электрическое поле с напряженностью Е. Отношение  между  магнитной  индукцией,  током  и  напряженностью определяется следующим образом:

     

 и  ,

     где RН – коэффициент Холла;

      n – число зарядов, протекающих через единицу объема и образующих электрический ток в проводнике или полупроводнике;

     e – заряд носителя зарядов.

     Эффект  Холла используется во многих типах преобразователей, предназначенных для измерения магнитного поля, а также в бесконтактных переключающих приборах.

9. Термоэлектрические  преобразователи

     Термоэлектрические  преобразующие  элементы превращают изменение измеряемой величины (температуры), в изменение тока, возникающего вследствие разности температуры на спае двух разнородных материалов, в котором возникает эффект Зеебека (Seebeck) (рис. 16).

     Термоэлектрический  преобразователь  больше  известен под названием термопары, в которой зонд состоит из двух спаев, один из которых размещается в точке, где производится измерение температуры, а второй — в точке опорной температуры. 
 

Рис. 16 Эффект Зеебека

     Разность  потенциалов, которая образуется на двух спаях (известная как контактные потенциалы), зависит от температуры спаев и измеряется вольтметром.

     Таким образом, показания вольтметра отображают разность температур между спаями. На рис. 17 показаны кривые,  характеризующие зависимость  напряжения от разности температур для ряда типичных материалов, из которых образуются спаи термопар. Хотя эти зависимости кажутся линейными, подробные исследования показывают, что это не совсем так.

     На  практике не так просто достигнуть необходимой точности  температурных  измерений  с  помощью  термопар,  поскольку соединение вольтметра с термоэлектрической схемой само по себе образует новый спай в схеме. Кроме того, объект, температура которого измеряется, может находиться на некотором расстоянии от вольтметра, что затрудняет процесс формирования стабильной опорной температуры

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 17 Типичные зависимости напряжения от разности температуры для термопар, спаи которых выполнены из разных материалов: 1–никель-хром/константан (тип Е); 2 – железо/константан (тип J); 3– медь/константан (тип Т); 4 – никель-хром/никель-марганец-алюминий-кремний (тип К); 5 – платина-родий/платина (типR); 6 – платина-родий/платина (тип S).

 

 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

     Положительным оказался общий итог развития России в екатерининское время. Императрица  оставила страну в значительно более  благоприятном состоянии, чем получила. Численность населения увеличилась с 19 до 36 (а по некоторым данным и до 40) миллионов человек, причем это произошло не только за счет присоединения новых территорий. Наблюдался и его естественный прирост. Сумма государственных доходов увеличилось с 16 до 69 миллионов рублей, то есть возросла более чем вчетверо. Число мануфактур выросло с 500 до 2000, была создана банковская система, увеличилось число собственников, в том числе из крестьян.

     Умерла  Екатерина в ноябре 1896 года, не закончив намеченные преобразования и не успев реализовать некоторые уже готовые законопроекты. С ее смертью завершилась целая эпоха русской истории, как бы вобравшая все самое важное в жизни страны в XVIII веке, начатое реформами Петра I. Россия стала мощным бюрократическим государством с крепкой армией и флотом и заняла ведущее положение в международных отношениях. Завершился важный этап в формировании русской культуры, национального искусства, науки.

     Но  стоит помнить, что многие реформы  были половинчатыми и не были доведены до конца. Это можно объяснить характером Екатерины. Как только появлялся новый проект, сразу же забрасывался старый, все силы бросались на решение возникшей проблемы.

     Однако  за три с лишним десятилетия образ  императрицы стал своего рода символом России, ее богатства и могущества. В течение ее царствования выросло два поколения людей, не знавших иного государства, привыкших к внешнеполитическим победам и стабильности политической жизни.

 

      СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 
     

1. Анисимов Е.В. История России. От Рюрика до Путина. Люди. События. Даты / Е.В. Анисимов. – СПб.: Питер, 2006. – 480 с.
2. Давыдов М.Г. Российские государи: 862-1917/ М.Г. Давыдов. – Смоленск: Русичи, 2005. – 656 с.
3. Зуев М.Н. История России с древнейших времен до начала XXI для школьников ст. кл. и поступающих в вузы/ М.Н. Зуев. – 7-е изд., доп. – М.: Дрофа, 2004. – 928 с.
4. История России (IX-XX в.): учеб. Пособие / под ред. Я.А. Перехов. – М.: Гардарики; МарТ, 2002. – 623 с.
5. Ключевский В.О. Исторические портреты/ В.О. Ключевский. – М.: Правда, 1990. – 621 с.
6. Козлов Ю.Ф. От князя Рюрика до императора Николая II/ Ю.Ф. Козлов. – 2-е изд., перераб. и доп. – Саранск: Красный октябрь, 1992. – 350 с.
7. Пчелов Е.В. Монархи России / Е.В. Пчелов. – М.: ОЛМА-ПРЕСС, 2003. – 668 с.
8. Рыжов К.В.100 великих монархов / К.В. Рыжов. – М.: Вече, 2006. – 480 с.
9. Тарле Я.М. Государи российские / Я.М. Тарле. – М.: Цитадель-трейд: Вече, 2006. – 480 с.
10. Тимошина Т.М. Экономическая история России: учеб. пособие/ Т.М. Тимошина ; под ред. проф. М.Н. Чепурина. – 11-е изд., стер. – М.: ЗАО Юстицинформ, 2004. – 416 с.
11. Озерский В.В. Правители России. От Рюрика до Путина. История в портретах / В.В. Озерский. – 2-е изд. – Ростов н/Д: Феникс, 2004. – 352 с.

     12. Щепетев В.И. История государственного  управления в России: учеб. для студ. Вузов / В.И. Щепетев. – 2003. – 512 с.