Prezentácia "Prístroje na meranie teploty"

Prezentácia obsahuje klasifikáciu prístrojov na meranie teploty kontaktnými a bezkontaktnými metódami. Uvádzajú sa princípy činnosti manometrického teplomeru, odporového teplomeru, termoelektrického teplomeru, pyrometra. Zvažujú sa typické zariadenia na meranie teploty používané v priemyselných podnikoch

Túto prezentáciu je možné využiť pri štúdiu teoretických materiálov z odboru „Automatizácia technologických procesov“ pre špecializáciu 270107 „Výroba nekovových stavebných výrobkov a konštrukcií“

Prezentácia položila nasledujúce otázky:

1 meranie teploty
2 meranie teploty kontaktnou metódou

3 teplomery

4 elektrické odporové teplomery

5 termoelektrických teplomerov (termočlánky)

6 inteligentných prevodníkov teploty

7 digitálnych teplomerov malých

8 Bezdotykové meranie teploty

9 pyrometrov

10 univerzálny systém merania teploty

11 bezkontaktných infračervených senzorov

12 jednofarebných pyrometrov

13 pomerových pyrometrov

14 pyrometrov s pomerom optických vlákien

15 otázok pre sebakontrolu.

Táto prezentácia je vyhotovená v súlade s požiadavkami na výsledky zvládnutia disciplín a pracovných programov v určených odboroch

Stiahnuť ▼:

Náhľad:

Ak chcete použiť ukážku prezentácií, vytvorte si účet Google (účet) a prihláste sa doň: https://accounts.google.com

Titulky snímok:

Prístroje na meranie teploty. Učiteľka NKSE N.V.Krivonosova

obsah 1 Měření teploty 2 Měření teploty kontaktní metodou 3 Merače teploty 4 Elektrické odporové teplomery 5 Termoelektrické teplomery (termočlánky) 6 Inteligentné snímače teploty 7 Malé digitálne teplomery 8 Bezdotykové meranie teploty 9 Pyrometre 10 Univerzálny systém merania teploty 11 Bezdotykové infračervené snímače 12 Jednofarebné pyrometre 13 Pyrometre spektrálny pomer 14 pyrometrov pomerov optických vlákien 15 otázok

Meranie teploty Prístroje na meranie teploty sú rozdelené do dvoch skupín: - kontakt - existuje spoľahlivý tepelný kontakt citlivého prvku prístroja s predmetom merania; - bezdotykový - citlivý prvok teplomera počas procesu merania nemá priamy kontakt s meraným médiom

Kontaktné meranie teploty Klasifikácia podľa princípu činnosti: 1. Expanzné teplomery - princíp činnosti je založený na zmene objemu kvapaliny (kvapalina) alebo lineárnych rozmeroch pevných látok (bimetalická) so zmenou teploty. Rozsah merania od mínus 190 ° С do plus 600 ° С.

2. Manometrické teplomery - princíp činnosti je založený na zmene tlaku kvapalín, zmesi pár a kvapalín alebo plynu v uzavretom objeme pri zmene teploty. Rozsahy merania sú od mínus 150 ° С do plus 600 ° С. Kontaktné meranie teploty

Kontaktné meranie teploty 3. Elektrické odporové teplomery - založené na zmene elektrického odporu vodičov alebo polovodičov pri zmene teploty. Limity merania od - 200 ° С do + 650 ° С.

Meranie teploty kontaktnou metódou 4. Termoelektrické prevodníky (termočlánky) - založené na výskyte termoelektromotorickej sily pri zahrievaní spoja rozdielnych vodičov alebo polovodičov. Teplotný rozsah od - 200 ° С do + 2300 ° С.

Ukazovateľové teplomery Ukazovateľový teplomer s trubicovou pružinou

Manometrické teplomery Závislosť tlaku na teplote má formu kde  \u003d 1/273,15 - teplotný koeficient rozťažnosti plynu; t 0 a t - počiatočná a konečná teplota; Р 0 - tlak pracovnej látky pri teplote t 0. P t \u003d P o (1 + β (t - do))

Elektrické odporové teplomery Platinové odporové teplomery (RTC) sa vyrábajú pre teploty od –200 do +650 0 ° C a medené odporové teplomery (TCM) pre teploty od –50 do +180 0 ° C.

Elektrické odporové teplomery Polovodičové odporové teplomery, nazývané termistory alebo termistory, sa používajú na meranie teplôt od –90 do +180 ° C.

Elektrické odporové teplomery Prístroje, ktoré pracujú s odporovými teplomermi: - vyvážené mostíky, - nevyvážené mosty, - pomerové merače.

termoelektrické teplomery (termočlánky) Spojenie termočlánku s teplotou t 1 sa nazýva horúci alebo pracovný a spojenie s t 0 sa nazýva studený alebo voľný. Termočlánok thermoEMF je funkciou dvoch teplôt: E AB \u003d f (t l, t 0).

termoelektrické teplomery (termočlánky) Elektrická schéma termoelektrického prevodníka (termočlánok)

termoelektrické teplomery (termočlánky) Prístroje, ktoré pracujú s termočlánkami: - magnetoelektrické milivoltmetre; automatické potenciometre.

termoelektrické teplomery (termočlánky) štandardné odstupňovanie termočlánkov

termoelektrické teplomery (termočlánky) Tepelné prevodníky so zjednoteným výstupným signálom ТХАУ Metran - 271, TSMU Metran - 74

termoelektrické teplomery (termočlánky) THAU Metran - 271, TSMU Metran - 74 Snímací prvok primárneho prevodníka a merací prevodník zabudovaný v hlave snímača prevádzajú nameranú teplotu na unifikovaný výstupný prúdový signál, čo umožňuje vybudovať automatizovaný systém riadenia procesu bez použitia ďalších normalizačných prevodníkov

termoelektrické teplomery (termočlánky) THAU Metran - 271, TSMU Metran - 74 Použitie termočlánkov je povolené v neutrálnom a korozívnom prostredí, v súvislosti s ktorým je materiál ochranných armatúr odolný proti korózii.

Inteligentné snímače teploty Metran - 281 Metran - 28 6

Inteligentné snímače teploty Inteligentné snímače teploty (IPT) Metran-280: Metran-281, Metran-286 sú určené na presné meranie teploty neutrálnych aj agresívnych médií, v súvislosti s ktorými je materiál ochranných armatúr odolný proti korózii.

Inteligentné prevádzače teploty IPT sa ovláda diaľkovo, zatiaľ čo snímač je konfigurovaný: - výber jeho hlavných parametrov; - nové nastavenie meracích rozsahov; - žiadosť o informácie o samotnom IPT (typ, model, sériové číslo, maximálny a minimálny rozsah merania, skutočný rozsah merania).

Inteligentné prevádzače teploty Metran-280 majú tri jednotky merania teploty: - stupne Celzia, º С; - stupne Kelvina, K; stupňov Fahrenheita, F. Rozsah nameraných teplôt od 0 do 1 000 ° C.

Inteligentné snímače teploty Metran-280 sa štruktúrne skladá z teplotnej sondy a elektronického modulu zabudovaného do tela pripojovacej hlavice. Ako primárny tepelný prevodník sa používajú citlivé prvky vyrobené z termočlánkového kábla KTMS (XA) alebo odporové citlivé prvky vyrobené z platinového drôtu.

Inteligentné prevodníky teploty Pri detekcii poruchy v režime autodiagnostiky sa výstupný signál nastaví na stav zodpovedajúci dolnému (I out ≤ 3,77 mA) alarmu. Metran-280 implementuje ochranný režim pre nastavenie senzorov pred neoprávneným prístupom.

Kompaktné digitálne teplomery TCM 9210

Ako náhrada teplomerov z tekutého skla (ortuť atď.) Sa ponúkajú malé digitálne teplomery TCM 9210. TCM 9210 poskytujú zreteľnú indikáciu teploty za zlých svetelných podmienok.

Malé digitálne teplomery Malé digitálne teplomery TCM - 9210 sú určené na meranie teploty sypkých, kvapalných a plynných médií ponorením termočlánkov do média (ponorné merania) alebo na kontaktné meranie povrchových teplôt (povrchové merania) so zobrazením nameranej teploty na digitálnom displeji elektronickej jednotky.

Malé digitálne teplomery Teplomery sa používajú vo vedeckom výskume, v technologických procesoch v ťažbe, naftovom, drevospracujúcom, potravinárskom a inom priemysle. Rozsah nameraných teplôt je od - 50 do + 1 800 ° C.

Malé digitálne teplomery Teplomery sa skladajú z tepelného prevodníka (TTC), elektronickej jednotky a napájacej jednotky. TTC sa skladá z citlivého prvku (SE) s ochranným plášťom, vnútornými spojovacími vodičmi a vonkajšími vodičmi, ktoré umožňujú pripojenie k elektronickej jednotke teplomeru.

Malé digitálne teplomery Ako CHE v TTT teplomerov sa používajú odporové prevodníky teploty Pt100, termoelektrické prevodníky TXA (K). Elektronická jednotka je navrhnutá na prevod signálu prichádzajúceho z výstupu TTT na signál z meracích informácií, ktorý sa zobrazuje na digitálnom displeji.

Bezkontaktné meranie teploty Medzi bezkontaktné prístroje patria radiačné pyrometre: 1. Čiastkové pyrometre pre radiáciu (jasové, optické) založené na zmenách intenzity monochromatického žiarenia telies v závislosti od teploty. Rozsah merania od 800 do 6000 ° С.

Bezkontaktné meranie teploty 2. Radiačné pyrometre - na základe závislosti radiačnej sily ohriateho telesa od jeho teploty. Limit je od 20 do 2 000 ° С.

Bezkontaktné meranie teploty 3. Farebné pyrometre - na základe závislosti pomeru intenzít žiarenia pri dvoch vlnových dĺžkach od telesnej teploty. Rozsah merania od 200 do 3 800 ° С.

pyrometre Prenosné pyrometre ST20 / 30Pro, ST60 / 80ProPlus

pyrometre Prenosné pyrometre ST20 / 30Pro, ST60 / 80ProPlus Rýchle, kompaktné a ľahké pyrometre pištoľového typu poskytujú bezkontaktné presné meranie teploty malých, škodlivých, nebezpečných a ťažko dostupných predmetov, sú jednoduché a ľahko použiteľné.

pyrometre Prenosné pyrometre ST20 / 30Pro, ST60 / 80ProPlus Meraný teplotný rozsah od - 32 do +760 ° C. Chyba sa pohybuje od -32 do +26 ° C. Zrak: laser. Spektrálna citlivosť: 7 - 18 mikrónov. Čas odozvy: 500 ms. Indikátor: LCD s podsvietením a rozlíšením; 0,1 ° C ST60Pro. Teplota okolia: 0 - 50 0 C.

pyrometre Raynger 3i

pyrometre Raynger 3i - séria bezkontaktných infračervených pištoľových teplomerov s presným zameraním, so širokými rozsahmi merania, rôznymi optickými a spektrálnymi charakteristikami, širokou škálou funkcií, vďaka ktorým si môžete zvoliť pyrometer v súlade s jeho účelom.

pyrometre Raynger 3i - 2M a 1M (vysokoteplotné modely) - pre zlievarenskú a metalurgickú výrobu: v procesoch rafinácie, odlievania a spracovania liatiny, ocele a iných kovov, pre chemickú a petrochemickú výrobu; - LT, LR (nízkoteplotné modely) - na reguláciu teploty pri výrobe papiera, gumy, asfaltu, strešného materiálu.

pyrometre Pyrometre série Raynger 3i poskytujú: - pamäť pre 100 meraní; - alarm horného a dolného limitu merania; - mikroprocesorové spracovanie signálu; - prístup k počítaču, rekordéru, prenosnej tlačiarni; - kompenzácia odrazenej energie pozadia.

pyrometre Raynger 3i Pre model LT, LR je rozsah nameraných teplôt od - 30 do + 1 200 ° C, spektrálna citlivosť je 8 - 14 µm. Pre model 2M je rozsah nameraných teplôt od 200 do 1 800 ° C, spektrálna citlivosť je 1,53 - 1,74 µm.

Univerzálny systém merania teploty THERMALERT GP

Univerzálny systém merania teploty Thermalert GP je univerzálny systém kontinuálneho merania teploty, ktorý obsahuje kompaktný nízkonákladový monitor a infračervený snímač GPR a GPM. Ak je to potrebné, monitor je vybavený reléovým modulom pre dvojbodové alarmy a tiež napája senzor.

Univerzálny systém na meranie teploty Infračervené snímače sú potrebné v oblastiach, kde by kontaktné meranie teploty poškodilo povrchy, ako sú plastové fólie alebo znečistili výrobok, a na meranie teploty pohybujúcich sa alebo ťažko dostupných predmetov.

Univerzálny systém merania teploty V pyrometroch série Thermalert GP: - parametre monitora a snímača sa nastavujú z klávesnice monitora; - je poskytované spracovanie výsledkov merania: fixácia špičkových hodnôt, výpočet priemernej teploty, kompenzácia teploty okolia; - je k dispozícii štandardná alebo ohnisková optika;

Univerzálny systém merania teploty - rozsahy alarmov nastavuje operátor; - je možné prevádzkovať GP monitor s inými infračervenými pyrometrami od spoločnosti Raytek, napríklad Thermalert C l a Thermalert TX. Rozsah nameraných teplôt je od - 18 do + 538 ° C.

Bezdotykové infračervené snímače THERMALERT

Bezkontaktné infračervené snímače Stacionárne bezkontaktné infračervené snímače rady Thermalert TX sú určené na bezkontaktné meranie teploty ťažko dostupných objektov a sú pripojené cez dvojvodičovú komunikačnú linku k monitoru, napríklad Thermalert GP

Bezkontaktné infračervené snímače Thermalert TX Pre model LT je rozsah nameraných teplôt od - 18 do + 500 ° C, spektrálna citlivosť je 8–14 µm. Pre model LTO je meraný teplotný rozsah od 0 do 500 ° C, spektrálna citlivosť je 8 - 14 µm. Pre model MT je rozsah nameraných teplôt od 200 do 1 000 ° C, spektrálna citlivosť 3, 9

Jednofarebné pyrometre Marathon MA

Ratio Pyrometers Marathon MR1S

Pomerové pyrometre Marathon MR 1 S Stacionárne pomerové pyrometre série Marathon MR 1 S používajú dvojfarebnú metódu merania na dosiahnutie vysokej presnosti pri vysokoteplotných aplikáciách. Pyrometre MR1S majú vylepšený elektrooptický systém, „inteligentnú“ elektroniku, ktorá je umiestnená v robustnom a kompaktnom kryte.

Spektrálny pomer Pyrometre Marathon MR 1 S Tieto pyrometre sú ideálnym riešením pre meranie teploty v plynných, zadymených oblastiach, pohybujúcich sa objektoch alebo veľmi malých objektoch, preto sa používajú v rôznych priemyselných odvetviach: tavenie rudy, tavenie a spracovanie kovov, kúrenie v rôznych druhoch pecí, vrátane indukcie, pestovania kryštálov atď.

Pyrometre so spektrálnym pomerom Pyrometre Marathon MR 1 S poskytujú: - jedno- alebo dvojfarebný režim merania; - premenlivá ohnisková vzdialenosť; - vysokorýchlostný procesor; - softvér na „poľnú“ kalibráciu a diagnostiku; - jedinečné varovanie pred „špinavým“ objektívom; Softvér Marathon DataTemp.

Spektrálny pomer pyrometrov Pre model MR A1 S A je rozsah nameraných teplôt od 600 do 14 00 ° C. Pre model MR A1 SC je rozsah nameraných teplôt od 1000 do 3000 ° C.

Pyrometre s pomerom optických vlákien Marathon

Pyrometre s vláknovým optickým pomerom Stacionárne pyrometre série Marathon FR1 využívajú technológiu infračerveného spektrálneho pomeru, ktorá poskytuje najvyššiu presnosť merania v rozmedzí od 500 do 2 500 0 C. Pyrometre umožňujú merať objekty v nebezpečných a korozívnych priestoroch a používajú sa najmä tam, kde nie je možné použiť iné infračervené snímače.

Pyrometre Marathon FR1 Fiber Optic Ratio Pyrometers môžu presne merať teplotu ťažko dostupných objektov pri vysokých teplotách okolia, znečistenej atmosfére alebo silných elektromagnetických poliach.

otázky Aké sú prostriedky na meranie teploty kontaktnou metódou? Čo sú to bezkontaktné prístroje na meranie teploty? Na čom je založený princíp manometrického teplomeru? Na čom je založený princíp termoelektrického teplomeru? Ako funguje pyrometer?

zdroje http://kipia.ru/ http://www.thermopribor.com/ http://www2.emersonprocess.com/ http://hi-edu.ru/ http://www.omsketalon.ru/

Ďakujem za pozornosť

1 z 9

Prezentácia na tému: polovodičové zariadenia

Snímka č

Popis snímky:

Snímka č. 2

Popis snímky:

Rýchly vývoj a rozširovanie oblastí použitia elektronických zariadení je dôsledkom zdokonalenia základne prvkov, ktorá je založená na polovodičových zariadeniach. Polovodičové materiály vo svojom mernom odpore (ρ \u003d 10-6 ÷ 1010 Ohm m) zaberajú medzi vodičmi a dielektrikami prechodné miesto. Rýchly vývoj a rozširovanie oblastí použitia elektronických zariadení je dôsledkom zdokonalenia základne prvkov, ktorá je založená na polovodičových zariadeniach. Polovodičové materiály vo svojom špecifickom odpore (ρ \u003d 10-6 ÷ 1010 Ohm m) zaberajú medzi vodičmi a dielektrikami prechodné miesto.

Snímka č. 3

Popis snímky:

Snímka č. 4

Popis snímky:

Na výrobu elektronických zariadení sa používajú pevné polovodiče s kryštalickou štruktúrou. Na výrobu elektronických zariadení sa používajú pevné polovodiče s kryštalickou štruktúrou. Polovodičové zariadenia sú zariadenia, ktorých činnosť je založená na využívaní vlastností polovodičových materiálov.

Snímka č. 5

Popis snímky:

Polovodičové diódy Jedná sa o polovodičové zariadenie s jedným pn-križovatkou a dvoma vodičmi, ktorého práca je založená na vlastnostiach pn-križovatky. Hlavnou vlastnosťou križovatky p-n je jednostranná vodivosť - prúd preteká iba jedným smerom. Podmienené grafické označenie (UGO) diódy má tvar šípky, ktorá označuje smer prúdenia prúdu prístrojom. Štrukturálne sa dióda skladá z p-n-spojky uzavretej v puzdre (okrem mikromodulárnych otvorených) a dvoch vývodov: z p-oblasti - anódy, z n-oblasti - katódy. Tých. dióda je polovodičové zariadenie, ktoré prechádza prúdom iba v jednom smere - od anódy po katódu. Závislosť prúdu prechádzajúcim zariadením od privedeného napätia sa nazýva charakteristika prúdového napätia (VAC) zariadenia I \u003d f (U).

Snímka č. 6

Popis snímky:

Tranzistory Tranzistor je polovodičové zariadenie určené na zosilňovanie, generovanie a premenu elektrických signálov, ako aj na prepínanie elektrických obvodov. Charakteristickou črtou tranzistora je schopnosť zosilniť napätie a prúd - napätia a prúdy pôsobiace na vstup tranzistora vedú k vzniku výrazne vyšších napätí a prúdov na jeho výstupe. Názov tranzistora dostal meno podľa skratky dvoch anglických slov tran (sfer) (re) sistor - riadený rezistor. Tranzistor umožňuje regulovať prúd v obvode od nuly po maximálnu hodnotu.

Snímka č. 7

Popis snímky:

Klasifikácia tranzistorov: Klasifikácia tranzistorov: - podľa princípu činnosti: poľný (unipolárny), bipolárny, kombinovaný. - podľa hodnoty strateného výkonu: nízka, stredná a vysoká. - o hodnotu medznej frekvencie: nízka, stredná, vysoká a ultravysoká frekvencia. - o hodnotu prevádzkového napätia: nízke a vysoké napätie. - podľa funkčného účelu: univerzálny, zosilňovač, kľúč atď. - podľa prevedenia: nebalený a v prípade, že má pevné a pružné vodiče.

Snímka č. 8

Popis snímky:

V závislosti od vykonávaných funkcií môžu tranzistory pracovať v troch režimoch: V závislosti od vykonávaných funkcií môžu tranzistory pracovať v troch režimoch: 1) Aktívny režim - slúži na zosilnenie elektrických signálov v analógových zariadeniach. Odpor tranzistora sa mení z nuly na maximálnu hodnotu - hovorí sa, že tranzistor sa „otvára“ alebo „zatvára“. 2) Režim nasýtenia - odpor tranzistora má tendenciu k nule. V tomto prípade je tranzistor ekvivalentný uzavretému kontaktu relé. 3) Režim prerušenia - tranzistor je uzavretý a má vysoký odpor, t.j. je to ekvivalent rozpojeného kontaktu relé. Režimy sýtosti a prerušenia sa používajú v digitálnych, impulzných a spínacích obvodoch.

Snímka č. 9

Popis snímky:

Indikátor Elektronický indikátor je elektronické indikačné zariadenie určené na vizuálne sledovanie udalostí, procesov a signálov. V rôznych domácich a priemyselných zariadeniach sú inštalované elektronické ukazovatele, ktoré informujú osobu o úrovni alebo hodnote rôznych parametrov, napríklad napätia, prúdu, teploty, nabitia batérie atď. Mechanický indikátor s elektronickou váhou sa často mylne nazýva elektronický indikátor.

Lekcia polovodičových zariadení - výskum vo fyzike. Stupeň 9

Beryumova Olga Nikolaevna, učiteľka fyziky, stredná škola č. 22, mestská časť Kursk, územie Stavropol

Cieľ: štúdium princípu činnosti a štruktúry polovodičových zariadení .

•  typy elektrickej vodivosti;
•  polovodiče, ich vlastnosti a použitie;

• princípy činnosti polovodičových zariadení

Polovodičové zariadenia.

• „Polovodičové zariadenia“ je perspektívnym odvetvím rozvoja elektrotechniky.

Diódy

Fotovoltaické polovodičové zariadenia

Polovodiče

Triody

Integrované obvody

Tranzistory

Rezistory

Typy vedenia

Nečistota

Elektronické

Perforované

Nositelia iných ako základných poplatkov

• sa vytvára pridaním veľmi malého množstva nečistoty k starostlivo vyčistenému polovodiču.

• V polovodičovej doske na rozhraní medzi dvoma vrstvami s rôznymi typmi elektrickej vodivosti, prechod elektrón-diera , tiež nazývaný p-p- prechod alebo uzamykacia vrstva.

Bipolárne tranzistory

• Bipolárny tranzistor možno konvenčne považovať za spojenie polovodičových diód.
• * Pojem „tranzistor“, ktorý vzniká spojením dvoch anglických slov transfer -transfer a resistor - resistance, by sa mal chápať ako prenosový odpor. ...

• V moderných elektronických počítačoch počet pasívnych (rezistory, kondenzátory) a aktívnych (diódy, tranzistory) prvkov dosahuje milióny.

• 1 . Najdôležitejšie technické problémy v národnom hospodárstve sú riešené pomerne rýchlo pomocou elektrotechniky.
• 2. Polovodičové zariadenia nahradili elektrónky a iónové prístroje
• 3. Elektrická vodivosť polovodičov klesá so zvyšujúcou sa teplotou.
• 4. Čím lepšie je polovodič vyčistený, tým vyššia je jeho rezistivita.
• 5. V praxi sa používa iba nečistota, elektrická vodivosť polovodičov,
• 6. Rozmery diódy závisia od prúdovej hustoty prípustnej pre tento typ diódy.
• 7. Čím väčší je tepelný odpor diódy, tým menšie môžu byť rozmery s rovnakou účinnosťou

• 8 . V súčasnosti sa široko používa niekoľko druhov polovodičových diód: selén, germánium, kremík, zriedka z arzenidu gália.

9. Používanie elektronických zariadení vedie k neustálej komplikácii ich obvodov a k zvyšovaniu počet prvkov v nich použitých.

• 10 V moderných elektronických počítačoch počet pasívnych (rezistory, kondenzátory) a aktívnych (diódy, tranzistory) prvkov dosahuje milióny.
• 11 Boli vyvinuté nové princípy pre vytváranie elektronických zariadení založené na elementárnej integrácii.
• 12 Elektronické zariadenia založené na polovodičových integrovaných obvodoch môžu mať hustotu balenia až 500 prvkov na cm 3 .

• 13. Integrované obvody sú zosilňovacie zariadenia.
• 14. Majú vysokú rýchlosť a vysokú spoľahlivosť (bezproblémová prevádzka). Moderné integrované obvody môžu obsahovať viac ako 1 000 prvkov.
• 15. Veľké integrované obvody sú dimenzované na veľmi malý výkon - desatiny wattu .

Prezentuje sa prezentácia, ktorá môže byť použitá na hodinách fyziky, ako aj na základoch elektrotechniky a elektroniky na stredných odborných učilištiach. Príspevok sa zaoberá témou „polovodičové zariadenia“.

Polovodičové alebo elektrokonverzné zariadenia sa nazývajú zariadenia, ktorých činnosť je založená na využívaní vlastností polovodičov.

Polovodiče zahŕňajú prvky štvrtej skupiny periodickej tabuľky, ktoré majú kryštalickú štruktúru. Najbežnejšie sú germánium, kremík, selén.

K polovodičom patria aj oxidy kovov - oxidy, zlúčeniny so sulfidmi síry, zlúčeniny so selenidmi - selenidmi.

Druhy polovodičov a ich vodivosti. Vnútorný polovodič je čistý polovodič.

Proces vzniku voľných elektrónov a dier sa nazýva generovanie nosičov náboja.

V polovodiči je možný proces oproti procesu generovania - rekombinácia. Počas rekombinácie dochádza k deštrukcii dvojice nábojov elektrónová diera.Koncentrácia nosičov náboja, a teda aj elektrická vodivosť v polovodiči, stúpa so zvyšujúcou sa teplotou. Pri teplote je koncentrácia nosičov náboja pre čistý Ge 10 13 cm -3, pre Si - 10 11 cm -3.

Tento polovodič má svoju vlastnú vodivosť, ktorá je zložená z elektrónov a otvorov v rovnakom množstve.

3 snímka:

Druhy polovodičov a ich vodivosti

Elektronický polovodič

Tento typ vodivosti sa nazýva elektronický alebo typu n (od záporného do záporného).

Nečistota, ktorá dáva nadbytok elektrónov, sa nazýva donor (čo dáva elektróny - hlavné nosiče náboja a otvory - malé).

Diera (typ p) sa nazýva nečistotný polovodič, valencia atómov nečistoty je menšia ako valencia atómov čistého polovodiča. Napríklad germánium zmiešané s indiom. Vodivosť takého polovodiča bude určená otvormi a nazýva sa otvor alebo r-typ (od pozitívneho - pozitívneho).

Nečistota, ktorá dáva nadbytok dier, sa nazýva akceptorová (prijímacia) nečistota.

Otvory sú hlavnými nosičmi náboja a elektróny sú nepatrné.

5 snímka:

Polovodičové diódy

1. Prípad bez napätia.

Oblasť, v ktorej sa vytvára dvojitá elektrická vrstva a elektrické pole sa nazýva prechod elektrón-diera n-p.

Hlavné nosiče náboja, pohybujúce sa cez n-p križovatku, vytvárajú difúzny prúd. Pohyb menšinových nosičov náboja vytvára vodivý prúd.

V rovnovážnom stave sú tieto prúdy rovnako veľké a opačne smerujúce. Potom je čistý prúd križovatkou nulový.

2. Prípad dopredného napätia.

Toto napätie polarity sa nazýva dopredu.

Pri jednosmernom napätí vonkajšie pole oslabuje pole spojenia n-p.

Prechod väčšinových dopravcov poplatkov bude mať prednosť pred prechodom menšinových dopravcov poplatkov. Spojom bude tiecť jednosmerný prúd. Tento prúd je veľký, pretože určujú hlavní dopravcovia poplatkov.

3. Prípad reverzného napätia.

N-p prechodom prechádzajú iba menšinové nosiče náboja: otvory od n-polovodiča a elektróny od p-polovodiča. Vytvárajú prúd vo vonkajšom obvode oproti doprednému prúdu - spätnému prúdu. Je to asi tisíckrát menej ako dopredný prúd, pretože určujú menšinoví dopravcovia poplatkov.

8 snímok:

S nárastom spätného napätia sa toky hlavných nosičov náboja znižujú, reverzný prúd sa zvyšuje.

Ďalšie zvýšenie U arr mierne zvyšuje prúd, pretože je určená tokmi menšinových nosičov poplatkov.

Hlavná vlastnosť diód: diódy vedú prúd dobre v smere dopredu a zle v opačnom smere, potom majú vlastnosť jednostrannej vodivosti, sú to elektrické ventily a používajú sa v obvodoch usmerňovača striedavého prúdu.

9 snímka:

Typy diód

Zariadenie s prechodovou diódou

Bodové diódové zariadenie

Označenie polovodičových diód na schémach.

10 snímok:

Kremíkové referenčné diódy

Táto dióda je navrhnutá tak, aby zvýšenie spätného napätia (aplikované na n-p - prechod) nad určitú hranicu vedie k poruche diódy - prudkému zvýšeniu spätného prúdu Ja arr pri konštantnom spätnom napätí U prírastok

Ak prúd cez diódu prekročí Ja max., povedie to k prehriatiu a zničeniu. Pracovná časť charakteristiky je časť z Ja min do Ja max , ktorý sa používa na stabilizáciu napätia. Referenčné diódy sa používajú na stabilizáciu napätia a na vytvorenie referenčného (referenčného) napätia. Preto sa nazývajú kremíkové zenerové diódy.

Snímka 1

Snímka 2

Snímka 3

Snímka 4

Snímka 5

Snímka 6

Snímka 7

Snímka 8

Snímka 9

Snímka 10

Snímka 11

Snímka 12

Snímka 13

Snímka 14

Snímka 15

Snímka 16

Snímka 17

Snímka 18

Snímka 19

Snímka 20

Snímka 21

Snímka 22

Snímka 23.

Snímka 24

Snímka 25

Snímka 26

Snímka 30

Snímka 31.

Snímka 32.

Snímka 33