Traductoare cu marci tensiometrice semiconductoare

Traductoare cu marci tensiometrice semiconductoare

Au o mare rezistenta (pana la 50%) a variatiilor sub actiunea unei temperaturi mari peste limita (10.20 de ori). Avantajele lor includ un factor senzitiv mai mare (60 de ori), dimensiuni mici (lungimea semiconductorului A=310 mm), si semnal de iesire mai bun.

Efectul de transrezistenta este mai bun folosind materialele semiconductoare cm ar fi germaniu(Ge), siliciu(Si) etc.

Pentru marcile tensiometrice, germaniu si silicon sunt cele mai recomandate in forma de placute 0,003.0,2 mm, 0,51mm grosimea si 3.15 mm lungimea.

Cateva tehnici pentru fabricarea marcilor tensiometrice semiconductoare au fost dezvoltate, incluzand taierea semiconductoarelor de monocristal, crescand un monocristal prin condensul prin vapori.

Cristalele cu conductie cu electroni sunt cunoscute ca semiconductoare de tipul n, in timp ce acelea cu conductie intreaga sunt de tipul p. Principalii parametrii ai catorva conductori sunt prezentati in tabelul 2.8

Tabelul 2.8 Materiale pentru marci tensiometrice semiconductoare.

Principalul dezanvantaj al semiconductorului este slaba flexibilitate, slaba putere mecanica, caracteristici neliniare, larga raspandire a caracteristicilor de acelasi tip.

Rezistenta eletrica a unui singur fir lung este:

(2.13)

unde este rezistenta specifica electrica, l - lungimea firului, S - sectiunea firului.

Daca este aplicat de-a lungul intregului fir, variatia in rezistenta este:

(2.14)

sau, relativ la rezistenta initiala:

(2.15)

Expresia (2.14) si (2.15) arata ca pentru o variatie de stress finita rezistenta este cauzata de urmatoarele:

a). Lungimea se schimba , unde E este modulul de elasticitate;

b). Schimbarea sectiunii S in diametrul firului d(deformare laterala)

;

c). Schimbarea rezistentei specifice

Folosind coeficientul lui Poisson caracterizand relatia intre deformare laterala si longitudinala.

formula (2.15) devine :

(2.16)

Ecuatia (2.16) descrie sensibilitatea la deformare a marcii tensiometrice.

(2.17)

Coeficientul lui Poisson fiind pentru majoritatea metalelor, ecuatia este rearanjata incat sa dea: