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电桥电桥原理 › 直流电桥的工作原理

直流电桥的工作原理

直流电桥的工作原理:

四臂结构是直流电桥的基本形式。电桥由直流电源供电,平衡时,相邻两桥臂电阻的比值等于另外两相邻桥臂电阻的比值。若一对相邻桥臂分别为标准电阻器和被测电阻器,它们的电阻有一定的比值,则为使电桥平衡,另一对相邻桥臂的电阻必须有相同的比值。根据这一比值和标准电阻器的电阻值可求得被测电阻器的电阻值。平衡时的测量结果与电桥电源的电压大小无关。

磁性材料从材质和结构上讲,分为“金属及合金磁性材料”和“铁氧体磁性材料”两大类,铁氧体磁性材料又分为多晶结构和单晶结构材料。

从应用功能上讲,磁性材料分为:软磁材料、永磁材料、磁记录-矩磁材料、旋磁材料等等种类。软磁材料、永磁材料、磁记录-矩磁材料中既有金属材料又有铁氧体材料;而旋磁材料和高频软磁材料就只能是铁氧体材料了,因为金属在高频和微波 频率下将产生巨大的涡流效应,导致金属磁性材料无法使用,而铁氧体的电阻率非常高,将有效的克服这一问题、得到广泛应用。

磁性材料从形态上讲。包括粉体材料、液体材料、块体材料 、薄膜材料等。

磁性材料的应用很广泛,可用于电声、电信、电表、电机中,还可作记忆元件、微波元件等。可用于记录语言、音乐、图像信息的磁带、计算机的磁性存储设备、乘客乘车的凭证和票价结算的磁性卡等。

饱和磁感应强度[1]Bs:其大小取决于材料的成分,它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。

剩余磁感应强度Br:是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值。

矩形比:Br∕Bs

矫顽力Hc:是表示材料磁化难易程度的量,该数值取决于材料的成分及缺陷(杂质、应力等)。

磁导率μ:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值,该数值与器件工作状态密切相关。

初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。

居里温度Tc:铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性,该临界温度为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。

损耗P:磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ,ρ 降低,

磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc;降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为:

总功率耗散(mW)/表面积(cm2)

 

硅单晶主要技术参数有导电类型、电阻率与均匀度、非平衡载流子寿命、晶向与晶向偏离度、晶体缺陷等。

导电类型 导电类型由掺入的施主或受主杂质决定。P型单晶多掺硼,N型单晶多掺磷,外延片衬底用N型单晶掺锑或砷。

电阻率与均匀度 拉制单晶时掺入一定杂质以控制单晶的电阻率。由于杂质分布不匀,电阻率也不均匀。电阻率均匀性包括纵向电阻率均匀度、断面电阻率均匀度和微区电阻率均匀度。它直接影响器件参数的一致性和成品率。

非平衡载流子寿命 光照或电注入产生的附加电子和空穴瞬即复合而消失,它们平均存在的时间称为非平衡载流子的寿命。非平衡载流子寿命同器件放大倍数、反向电流和开关特性等均有关系。寿命值又间接地反映硅单晶的纯度,存在重金属杂质会使寿命值大大降低。

在适合的晶体底层上的单个晶体半导体薄膜的生长就是外延生长。底层通常是由和沉积的半导体同种物质的晶体组成,但也不总是这样。高质量的单晶硅薄膜已经可以在合成蓝宝石或尖晶石wafer上生长了,因为这些物质都有像硅一样可以让晶核生长的晶体结构。合成蓝宝石或尖晶石的成本超过同尺寸的硅wafer太多了,所以大多数外延生长沉积还是在硅底层上生长硅薄膜。

有几种不同的方法来生长外延(epi)层。一种比较粗糙的方法是把熔融的半导体物质注入底层上,经过一段时间后结晶,然后把多于的液体去除。然后wafer的表面可以重新研磨抛光形成外延层。很明显这个liquid-phase epitaxy的缺点是重新研磨的高成本和外延层厚度精确控制的难度。

大多数现代外延沉积使用低压化学气相沉积(LPCVD)外延生长。

 

常用光电开关的分类方法:按检测方式可分为反射式、对射式和镜面反射式三种类型。对射式检测距离远,可检测半透明物体的密度(透光度)。反射式的工作距离被限定在光束的交点附近,以避免背景影响。镜面反射式的反射距离较远,适宜作远距离检测,也可检测透明或半透明物体。

光电开关按结构可分为放大器分离型、放大器内藏型和电源内藏型三类。

MGK系列光电开关是现代微电子技术发展的产物,是HGK系列红外光电开关的升级换代产品。与以往的光电开关相比具有自己显著的特点:

  • 具有自诊断稳定工作区指示功能,可及时告知工作状态是否可靠;
  • 对射式、反射式、镜面反射式光电开关都有防止相互干扰功能,安装方便;
  •   对ES外同步(外诊断)控制端的进行设置可在运行前预检光电开关是否正常工作。并可随时接受计算机或可编程控制器的中断或检测指令,外诊断与自诊断的适当组合可使光电开关智能化;
  •   响应速度快,高速光电开关的响应速度可达到0.1ms,每分钟可进行30万次检测操作,能检出高速移动的微小物体;
  •   采用专用集成电路和先进的SMT表面安装工艺,具有很高的可靠性;
  • 体积小(最小仅20×31×12mm)、重量轻,安装调试简单,并具有短路保护功能。

 

接近开关的性能特点

在各类开关中,有一种对接近它物件有“感知”能力的元件——位移传感器。利用位移传感器对接近物体的敏感特性达到控制开关通或断的目的,这就是接近开关。

当有物体移向接近开关,并接近到一定距离时,位移传感器才有“感知”,开关才会动作。通常把这个距离叫“检出距离”。不同的接近开关检出距离也不同。有时被检测验物体是按一定的时间间隔,一个接一个地移向接近开关,又一个一个地离开,这样不断地重复。不同的接近开关,对检测对象的响应能力是不同的。这种响应特性被称为“响应频率”。

 

 

磁近接开关  霍尔接近开关

霍尔元件是一种磁敏元件。利用霍尔元件做成的开关,叫做霍尔开关。当磁性物件移近霍尔开关时,开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化,由此识别附近有磁性物体存在,进而控制开关的通或断。这种接近开关的检测对象必须是磁性物体。

微动开关是一种施压促动的快速转换开关,因为其开关的触点间距比较小,故名微动开关,又叫灵敏开关。电气文字符号为:SM。 工作原理 其工作原理是:

外机械力通过传动元件(按销、按钮、杠杆、滚轮等)将力作用于动作簧片上,当动作簧片位移到临界点时产生瞬时动作,使动作簧片末端的动触点与定触点快速接通或断开。

当传动元件上的作用力移去后,动作簧片产生反向动作力,当传动元件反向行程达到簧片的动作临界点后,瞬时完成反向动作。微动开关的触点间距小、动作行程短、按动力小、通断迅速。其动触点的动作速度与传动元件动作速度无关。

热电偶分类:常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。

热电偶特点:◆装配简单,更换方便 ◆压簧式感温元件,抗震性能好

◆测量范围大(-200℃~1300℃,特殊情况下-270℃~2800℃)

◆ 机械强度高,耐压性能好

◆ 耐高温可达2800度

 

补偿线:在包括常温在内的适当温度范围内的热电特性与所配合使用的热电偶的热电特性相同的一对绝缘导线。

补偿导线是在一定温度范围内(包括常温0具有与所匹配热电偶热电动势相同标称值的一对带有绝缘层的到导线,用他们连接热电偶与测量装置,以补偿它们与热电偶连接处的温度变化所产生的误差。

补偿导线分为延长性与补偿型。

补偿导线安热电特性的允差不同分为精密级(符号S)和普通级(符号无)。

热电偶补偿导线产品使用特性:补偿导线可以在-60~260℃环境下工作,是十分理想的自动化单元。已被广泛用于石油、化工、冶金、电力等部门的自动化测温仪表的单点或者多点连接。

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