Yn ôl y dosbarthiad, gellir rhannu synwyryddion isgoch yn synwyryddion thermol a synwyryddion ffoton.
Synhwyrydd thermol
Mae'r synhwyrydd thermol yn defnyddio'r elfen ganfod i amsugno ymbelydredd isgoch i gynhyrchu cynnydd tymheredd, ac yna ynghyd â newidiadau mewn rhai priodweddau ffisegol. Gall mesur y newidiadau yn y priodweddau ffisegol hyn fesur yr egni neu'r pŵer y mae'n ei amsugno. Mae'r broses benodol fel a ganlyn: Y cam cyntaf yw amsugno ymbelydredd isgoch gan y synhwyrydd thermol i achosi cynnydd tymheredd; yr ail gam yw defnyddio rhai effeithiau tymheredd y synhwyrydd thermol i drosi'r cynnydd tymheredd yn newid mewn trydan. Mae pedwar math o newidiadau eiddo ffisegol a ddefnyddir yn gyffredin: math thermistor, math thermocouple, math pyroelectric, a math niwmatig Gaolai.
# Math thermistor
Ar ôl i'r deunydd sy'n sensitif i wres amsugno ymbelydredd is-goch, mae'r tymheredd yn codi ac mae'r gwerth gwrthiant yn newid. Mae maint y newid gwrthiant yn gymesur â'r egni ymbelydredd isgoch sy'n cael ei amsugno. Gelwir synwyryddion isgoch a wneir trwy newid y gwrthiant ar ôl i sylwedd amsugno ymbelydredd isgoch yn thermistorau. Defnyddir thermistorau yn aml i fesur ymbelydredd thermol. Mae dau fath o thermistors: metel a lled-ddargludyddion.
R(T)=AT−CeD/T
R(T): gwerth gwrthiant; T: tymheredd; A, C, D: cysonion sy'n amrywio yn ôl y deunydd.
Mae gan y thermistor metel gyfernod gwrthiant tymheredd positif, ac mae ei werth absoliwt yn llai na lled-ddargludydd. Yn y bôn, mae'r berthynas rhwng ymwrthedd a thymheredd yn llinellol, ac mae ganddi wrthwynebiad tymheredd uchel cryf. Fe'i defnyddir yn bennaf ar gyfer mesur efelychiad tymheredd;
Mae thermistors lled-ddargludyddion i'r gwrthwyneb, a ddefnyddir ar gyfer canfod ymbelydredd, megis larymau, systemau amddiffyn rhag tân, a chwilio ac olrhain rheiddiaduron thermol.
# Math thermocwl
Thermocouple, a elwir hefyd yn thermocouple, yw'r ddyfais canfod thermodrydanol cynharaf, a'i egwyddor weithredol yw effaith pyrodrydanol. Gall cyffordd sy'n cynnwys dau ddeunydd dargludydd gwahanol gynhyrchu grym electromotive ar y gyffordd. Gelwir diwedd y thermocouple sy'n derbyn ymbelydredd yn ben poeth, a gelwir y pen arall yn ben oer. Yr effaith thermodrydanol fel y'i gelwir, hynny yw, os yw'r ddau ddeunydd dargludydd gwahanol hyn wedi'u cysylltu i mewn i ddolen, pan fydd tymheredd y ddau gymal yn wahanol, bydd cerrynt yn cael ei gynhyrchu yn y ddolen.
Er mwyn gwella'r cyfernod amsugno, gosodir ffoil aur du ar y pen poeth i ffurfio deunydd y thermocwl, a all fod yn fetel neu'n lled-ddargludydd. Gall y strwythur fod naill ai'n llinell neu'n endid siâp stribed, neu'n ffilm denau a wneir gan dechnoleg dyddodiad gwactod neu dechnoleg ffotolithograffeg. Defnyddir thermocyplau math endid yn bennaf ar gyfer mesur tymheredd, a defnyddir thermocyplau math ffilm denau (sy'n cynnwys llawer o thermocyplau mewn cyfres) yn bennaf i fesur ymbelydredd.
Mae cysonyn amser y synhwyrydd isgoch math thermocouple yn gymharol fawr, felly mae'r amser ymateb yn gymharol hir, ac mae'r nodweddion deinamig yn gymharol wael. Yn gyffredinol, dylai amlder y newid ymbelydredd ar yr ochr ogleddol fod yn is na 10HZ. Mewn cymwysiadau ymarferol, mae nifer o thermocyplau yn aml wedi'u cysylltu mewn cyfres i ffurfio thermopile i ganfod dwyster ymbelydredd isgoch.
# Math pyrodrydanol
Mae synwyryddion isgoch pyroelectrig yn cael eu gwneud o grisialau pyroelectrig neu “fferroelectrig” gyda phegynu. Mae grisial pyroelectrig yn fath o grisial piezoelectrig, sydd â strwythur an-ganolog. Yn y cyflwr naturiol, nid yw'r canolfannau gwefr cadarnhaol a negyddol yn cyd-daro i rai cyfeiriadau, ac mae swm penodol o daliadau polariaidd yn cael eu ffurfio ar yr wyneb grisial, a elwir yn polareiddio digymell. Pan fydd tymheredd y grisial yn newid, gall achosi i ganol taliadau cadarnhaol a negyddol y grisial symud, felly mae'r tâl polareiddio ar yr wyneb yn newid yn unol â hynny. Fel arfer mae ei wyneb yn dal gwefrau symudol yn yr atmosffer ac yn cynnal cyflwr cydbwysedd trydanol. Pan fydd wyneb y ferroelectrig mewn cydbwysedd trydanol, pan fydd pelydrau isgoch yn cael eu harbelydru ar ei wyneb, mae tymheredd y ferroelectrig (taflen) yn codi'n gyflym, mae dwyster y polareiddio yn gostwng yn gyflym, ac mae'r tâl rhwymedig yn gostwng yn sydyn; tra bod y tâl arnofio ar yr wyneb yn newid yn araf. Nid oes unrhyw newid yn y corff ferroelectrig mewnol.
Mewn cyfnod byr iawn o'r newid yn y dwyster polareiddio a achosir gan y newid tymheredd i'r cyflwr ecwilibriwm trydanol ar yr wyneb eto, mae taliadau arnofio gormodol yn ymddangos ar wyneb y ferroelectric, sy'n cyfateb i ryddhau rhan o'r tâl. Gelwir y ffenomen hon yn effaith pyroelectrig. Gan ei bod yn cymryd amser hir i'r tâl am ddim niwtraleiddio'r tâl rhwymedig ar yr wyneb, mae'n cymryd mwy nag ychydig eiliadau, ac mae amser ymlacio polareiddio digymell y grisial yn fyr iawn, tua 10-12 eiliad, felly mae'r gall grisial pyroelectrig ymateb i newidiadau tymheredd cyflym.
# Math niwmatig Gaolai
Pan fydd y nwy yn amsugno ymbelydredd is-goch o dan yr amod o gynnal cyfaint penodol, bydd y tymheredd yn cynyddu a bydd y pwysau yn cynyddu. Mae maint y cynnydd pwysau yn gymesur â'r pŵer ymbelydredd is-goch sy'n cael ei amsugno, felly gellir mesur y pŵer ymbelydredd isgoch wedi'i amsugno. Gelwir synwyryddion is-goch a wneir gan yr egwyddorion uchod yn synwyryddion nwy, ac mae tiwb Gao Lai yn synhwyrydd nwy nodweddiadol.
Synhwyrydd ffoton
Mae synwyryddion is-goch ffoton yn defnyddio rhai deunyddiau lled-ddargludyddion i gynhyrchu effeithiau ffotodrydanol o dan arbelydru ymbelydredd isgoch i newid priodweddau trydanol y deunyddiau. Trwy fesur y newidiadau mewn eiddo trydanol, gellir pennu dwyster ymbelydredd isgoch. Gyda'i gilydd, gelwir y synwyryddion is-goch a wneir gan yr effaith ffotodrydanol yn synwyryddion ffoton. Y prif nodweddion yw sensitifrwydd uchel, cyflymder ymateb cyflym ac amlder ymateb uchel. Ond yn gyffredinol mae angen iddo weithio ar dymheredd isel, ac mae'r band canfod yn gymharol gul.
Yn ôl egwyddor weithredol y synhwyrydd ffoton, gellir ei rannu'n gyffredinol yn ffotosynhwyrydd allanol a ffotosynhwyrydd mewnol. Rhennir ffotosynwyryddion mewnol yn synwyryddion ffoto-ddargludol, synwyryddion ffotofoltäig a synwyryddion ffotomagnetodrydanol.
# Ffotosynhwyrydd allanol (dyfais PE)
Pan fydd golau yn digwydd ar wyneb rhai metelau, ocsidau metel neu lled-ddargludyddion, os yw egni'r ffoton yn ddigon mawr, gall yr wyneb allyrru electronau. Cyfeirir at y ffenomen hon ar y cyd fel allyriad ffotoelectron, sy'n perthyn i'r effaith ffotodrydanol allanol. Mae ffototiwbiau a thiwbiau photomultiplier yn perthyn i'r math hwn o synhwyrydd ffoton. Mae'r cyflymder ymateb yn gyflym, ac ar yr un pryd, mae gan y cynnyrch tiwb photomultiplier gynnydd uchel iawn, y gellir ei ddefnyddio ar gyfer mesur ffoton sengl, ond mae'r ystod tonfedd yn gymharol gul, a dim ond 1700nm yw'r hiraf.
# Synhwyrydd ffotoddargludol
Pan fydd lled-ddargludydd yn amsugno ffotonau digwyddiad, mae rhai electronau a thyllau yn y lled-ddargludydd yn newid o gyflwr an-ddargludol i gyflwr rhydd sy'n gallu dargludo trydan, a thrwy hynny gynyddu dargludedd y lled-ddargludydd. Gelwir y ffenomen hon yn effaith ffoto-ddargludedd. Gelwir synwyryddion isgoch a wneir gan effaith ffoto-ddargludol lled-ddargludyddion yn synwyryddion ffoto-ddargludol. Ar hyn o bryd, dyma'r math o synhwyrydd ffoton a ddefnyddir fwyaf.
# Synhwyrydd ffotofoltäig (dyfais PU)
Pan fydd ymbelydredd is-goch yn cael ei arbelydru ar gyffordd PN rhai strwythurau deunydd lled-ddargludyddion, o dan weithred y maes trydan yn y gyffordd PN, mae'r electronau rhydd yn ardal P yn symud i'r ardal N, ac mae'r tyllau yn yr ardal N yn symud i'r P ardal. Os yw'r gyffordd PN ar agor, cynhyrchir potensial trydan ychwanegol ar ddau ben y gyffordd PN o'r enw grym electromotive ffoto. Gelwir synwyryddion a wneir trwy ddefnyddio'r effaith grym electromotive llun yn synwyryddion ffotofoltäig neu synwyryddion isgoch cyffordd.
# Synhwyrydd magnetoelectrig optegol
Mae maes magnetig yn cael ei gymhwyso'n ochrol i'r sampl. Pan fydd wyneb y lled-ddargludyddion yn amsugno ffotonau, mae'r electronau a'r tyllau a gynhyrchir yn cael eu tryledu i'r corff. Yn ystod y broses tryledu, mae'r electronau a'r tyllau yn cael eu gwrthbwyso i ddau ben y sampl oherwydd effaith y maes magnetig ochrol. Mae gwahaniaeth posibl rhwng y ddau ben. Gelwir y ffenomen hon yn effaith opto-magnetoelectrig. Gelwir synwyryddion wedi'u gwneud o effaith ffoto-magnetoelectrig yn synwyryddion ffoto-magneto-drydan (cyfeirir atynt fel dyfeisiau PEM).
Amser post: Medi-27-2021