ЖУРНАЛ «СТА» №1/2008

пьезорезисторными, не надо путать с пьезоэлектрическими) представляют собой металлическую и/или диэлект- рическую измерительную мембрану, на которой размещаются тензорезисторы (чаще всего в виде уравновешенного измерительного моста) с контактными площадками для проводного подклю- чения к внутренней или внешней элек- троизмерительной схеме — электрон- ному блоку обработки. Деформация мембраны под воздействием внешнего давления Р приводит к локальным де- формациям тензорезисторного моста и его разбалансу — изменению сопро- тивления, которое измеряется элек- тронным блоком (рис. 5). Тензорезис- торы (ТР) выполняются как из металла (проволочные, фольговые или пленоч- ные), так и из полупроводника (поли- кристаллические из порошкообразно- го полупроводника и монокристалли- ческие из кристалла кремния). По- скольку чувствительность полупровод- никовых ТР в десятки раз выше, чем у металлических, и, кроме того, интег- ральная технология позволяет в одном кристалле кремния формировать одно- временно как тензорезисторы, так и микроэлектронный блок обработки, то в последние годы получили преимуще- ственное развитие интегральные полу- проводниковые ТРЧЭ. Такие элементы реализуются либо по технологии диф- фузионных резисторов с изоляцией их от проводящей кремниевой подложки pn переходами — технология «крем- ний на кремнии», либо по гетероэпи- таксиальной технологии «кремний на диэлектрике» на стеклокерамике, кварце или сапфире. Для ТРЧЭ, осо- бенно полупроводниковых, сущест- венно влияние температуры на упругие и электрические характеристики ТР, что требует применения специальных схем температурной компенсации по- грешностей (в частности, с этой целью в расширенной схеме тензомоста ис- пользуются компенсационные резис- торы и терморезисторы). Особенно широкое применение в изготовлении общепромышленных ИПД в силу сво- их высоких механических, изолирую- щих и теплоустойчивых качеств полу- чила технология КНС — «кремний на сапфире». По выходному сигналу ИПД подраз- деляются на аналоговые и цифровые . Основной парк действующих ИПД от- носится к аналоговым с унифициро- ванным токовым сигналом 0...5, 0...20 или 4...20 мA. В последнее десятилетие наметился переход к ИПД с цифровым выходом. Широкое распространение получил цифровой протокол HART . Этот открытый стандартный гибрид- ный протокол двунаправленной связи предусматривает передачу цифровой информации поверх стандартного ана- логового сигнала 420 мA. Бурно раз- вивается системная интеграция пер- вичных преобразователей с использо- ванием различных разновидностей промышленных сетей Foundation Fieldbus, ModBus, Profibus и др.). При этом используется полностью цифро- вой коммуникационный протокол для передачи информации в обоих направ- лениях между ИПД и системами уп- равления, существенно облегчая взаи- мозаменяемость приборов разных ми- ровых производителей. В отечествен- ных цифровых ИПД пока преобладают такие цифровые интерфейсы, как ДДПК (двоичнодесятичный парал- лельный код), ИРПС (интерфейс ради- альный последовательный) и RS232C. ИПД различаются, кроме того, по видам измеряемого давления, исполь- зуемым единицам измерения и ряду основных технических параметров (ГОСТ 2252085): диапазону измеряе- мого давления (выбирается для каж- В З АПИС Н УЮ К НИЖК У ИНЖЕ Н Е РА СТА 4/2001 www.cta.ru 82 http://www.prosoft.ru E-Mail: root@prosoft.ru ПРОМЫШЛЕННЫЕ КЛАВИАТУРЫ Сделано в Германии Р У С И Ф И Ц И Р О В А Н Ы IP 65 #193