Метрологические взаимодействия
Метрологические характеристики
Измерительные приборы (характеристики)
Чистота метрологических измерений
Метрологические преобразователи
Характеристики метрологических измеренийИтак, теперь вы знакомы с несколькими разновидностями датчиков с различными физическими принципами измерений Оптико-электрические и оптические датчики
Пока мы имели дело с датчиками линейно-угловых, всевозможных механических и даже тепловых величин Оптическое излучение как объект измерения
Начнем рассмотрение объекта измерения с любого источника излучения, с помощью которого можно определять величины Дополнительная информация
Высокотемпературные конструкции
Потенциометрические акселерометры
Средства и способы измерений играют очень важную роль в любых отраслях науки и технических дисциплинах
Характеристики оптического излучения
Как первичный, так и вторичный поток распространяются в пространстве в пределах телесных углов от сотых долей до 4-х стерадиана.
Измерительные задачи в метрологии
До сих пор мы вели речь о преобразовании оптической величины в статическом режиме, считая ее неизменной в течение процесса измерений.
Болометрические датчики
В отличие от термоэлемента, являющегося, как мы уже знаем из предыдущего, генераторным датчиком, болометрический датчик принадлежит к группе параметрических датчиков, поскольку при нагревании его оптическим излучением изменяемой выходной величиной служит электрическое сопротивление. Металлические болометры из платины или никеля все чаще заменяются термистора-ми, основу которых составляют оксиды никеля, магния, кобальта, имеющие более низкую теплоемкость и более высокий температурный коэффициент сопротивления, что обеспечивает датчику большую чувствительность. Например, при комнатной температуре у металлов этот коэффициент равен -0,005/ °С, а у термисторов -0,06/ °С, т.е. на порядок выше.
Криогенные температуры способствуют улучшению ряда характеристик и параметров болометров: увеличивается температурный коэффициент сопротивления, уменьшается теплоемкость, подавляются источники зависящих от температуры шумов. Более того, сверхнизкие температуры существенно увеличивают сопротивление полупроводниковых болометров, что облегчает условия их согласования с электронными схемами. Возможность работы болометрических датчиков при криогенных температурах позволила создать сверхпроводящие болометры. 72
Они работают при температурах перехода полупроводников, когда при изменении температуры их сопротивление меняется скачкообразно и благодаря этому существенно увеличивается чувствительность и снижается ее порог. Однако серьезным недостатком сверхпроводящих болометров является необходимость строгого контроля и стабилизации их рабочей температуры во избежание нежелательных отклонений сопротивления от номинала. В последние годы разработаны высокотемпературные сверхпроводящие материалы для болометров, в частности бариево-медный оксид иттрия.
Измерительная схема обычно представляет собой ординарный (четырехплечий) мост (мост Уинстона). Здесь также падающий лучистый поток преобразуется поглотителем в тепло, воздействующее на включенный в плечо моста резистор. В современных болометрических датчиках в противоположные плечи моста включаются по одному идентичному поглощающему резистору, но один из них экранируется от измеряемого лучистого потока, чем достигается независимость в определенных пределах выходной величины болометра от изменений температуры.