130
Под влиянием внешних факторов могут меняться размеры l, b, h, a или
частотные постоянные и скорость V
a
.
На основе пьезорезисторов выполняются пьезотрансформаторы, кото-
рые также могут служить сенсорами. Простейшие пьезотрансформаторы на
ОВ и ПАВ и показаны на рис. 90. Площади выходных элементов меньше
площадей входных, если требуется получить коэффициент трансформации
более 1. Коэффициент трансформации примерно равен отношению этих пло-
щадей в степени (0,33 – 1). Для получения автогенераторных датчиков пьезо-
резонаторы или
пьезотрансформаторы клеммами 1-1 подключаются к клем-
мам а-б АН с S-образной ВАХ (рис. 91). Генерация возникает, если модуль
отрицательного сопротивления превышает сопротивление, отражающее по-
тери энергии в пьезорезонаторе и пьезотрансформаторе. Вследствие наличия
реактивного сопротивления у АН и статической емкости у пьезорезонаторов
и пьезотрансформаторов генерируемая частота несколько отличается от час-
тоты последовательного резонанса
пьезорезонатора или пьезотрансформато-
ра [17-19]. Генерируемая частота не превышает (0,1–0,5)fα. Иногда последо-
вательно с пьезорезонатором (кварцевым) включают конденсатор, который
служит сенсором. На рис. 92 приведены графики зависимости генерируемой
частоты от напряжения питания при использовании пьезорезонатора на ПАВ.
Пьезорезонатор был выполнен на ниобате лития, длина перекрытия электро-
дов С=5мм; ширина электродов а
и зазора между ними h равны 50 мкм, чис-
ло пар электродов – 20. Резонатор подключается к клеммам а – б через раз-
делительный конденсатор с емкостью 0,1мкФ. Использовались транзисторы
КНТ591В, R1=R3=510 Ом; R2=R4=240 Ом, R5=200 Ом. Как видно, под дей-
ствием аммиака частота уменьшится на 40-60 кГц. Воздействие влажности
воздуха изменяло частоту в существенно меньшей степени, а воздействие
паров хлористого олова – на несколько сотен кГц. Углеводороды, спирты,
угарный и природный газы не влияли на частоту генератора.
Следует заметить, что при отсутствии разделительного конденсатора
после пребывания резонатора в среде аммиака или паров хлористого олова,
проводящие электроды, находящиеся под большим положительным потен-
циалом, деградировали. Электроды, находящиеся под низким потенциалом,
оставались
неповрежденными.
6.3. Датчики электромагнитных полей
В радиотехнике датчиками электромагнитных полей (ЭМП) являются
антенны. Антенной переносных радиоприемников ДВ- и СВ-диапазонов яв-
ляется ферритовый сердечник с катушкой LC - контура. Добротность этого
контура определяется, в основном, добротностью катушки индуктивности и
лежит в пределах 50-70. Резкое изменение размеров ферритовой антенны до
такой степени, чтобы ее можно было рассматривать как компонент гибрид
-
ной интегральной микросхемы, ведет к пропорциональному уменьшению
добротности LC - контура. Увеличить добротность контура можно включе-
нием