К читателю ..................................................................................... 6
Преимущество технологии МЭМС ......................................... 8
1Гироскопы и акселерометры ............................................. 9
1.1. Описание и принцип действия гироскопа.................. 10
1.1.1. Самый простой гироскоп .................................... 11
1.1.2. Виды гироскопов и практическое
применение ................................................................... 11
1.2. МЭМС-гироскопы ......................................................... 16
1.2.1. Одноосевой МЭМС-датчик угловой
скорости (гироскоп) с вибрирующим
кремниевым кольцом ................................................... 17
1.2.2. Емкостной трехосевой МЭМС-акселерометр
с цифровым выходом.................................................... 24
1.3. Технологии 3D-МЭМС................................................... 26
1.3.1. Преимущества технологии «3D-МЭМС»............. 27
1.3.2. Принцип действия емкостного
акселерометра ............................................................... 27
1.4. Производители МЭМС-акселерометров...................... 30
1.5. Перспективные разработки в области МЭМС............. 31
1.5.1. Электронный демпфер осадок............................ 31
1.5.2. Простой прототип электронного
демпфера осадок ........................................................... 32
2 Магниточувствительные элементы
и тензорезисторы................................................................. 37
2.1. Возможности магниточувствительных элементов .... 38
2.2. Преобразователь магнитного поля.............................. 40
2.2. Магниторезисторы ....................................................... 41
2.2.1. «Монолитные» магниторезисторы..................... 41
2.3. Датчик Виганда............................................................. 43
2.4. Магниточувствительные и магнитоуправляемые
интегральные схемы ........................................................... 47
2.4.1. Магниточувствительные интегральные
схемы.............................................................................. 47
4 СОДЕРЖАНИЕ
2.4.2. Магниточувствительные микросхемы............... 47
2.4.3. Магнитоуправляемые интегральные схемы...... 54
2.5. Перспективы и тенденции развития
магниточувствительных и магнитоуправляемых
микросхем............................................................................ 57
2.6. Магниточувствительные датчики перемещения ....... 57
2.6.1. Магнитные датчики линейного
перемещения................................................................. 58
2.6.2. Координаточувствительные магнитные
датчики .......................................................................... 58
2.6.3. Устройства для определения вектора
магнитного поля с применением феррозондов ......... 60
2.6.4. Ориентационный МЭМС-датчик угла
наклона .......................................................................... 61
2.7. Тензорезисторы............................................................. 62
2.7.1. Тензорезисторы как современное решение
для разработчиков-метрологов ................................... 62
2.7.2. Преимущества тензорезисторов......................... 63
2.7.3. Примеры практических электронных
модулей для работы с тензорезисторами.................... 65
2.7.4. Характеристики и особенности
тензорезисторов............................................................ 69
2.7.5. Практика применения ......................................... 72
2.8. Полупроводниковые терморезисторы на основе
синтетического монокристалла алмаза............................. 74
3 Магнитоэлектронные датчики....................................... 75
3.1. Магнитострикционные датчики.................................. 76
3.1.1. Устройство и принцип работы
магнитострикционных датчиков................................. 76
3.1.2. Магнитострикционные датчики разных
производителей............................................................. 79
3.1.3. Магнитострикционные датчики линейного
перемещения................................................................. 80
3.2. Энкодеры....................................................................... 88
3.3. Ультразвуковые датчики .............................................. 89
3.4. Оптические датчики и световые завесы..................... 91
3.4.1. Световая завеса.................................................... 92
3.4.2. Оптические датчики: исполнение корпуса
LT3 и LG5/LG10............................................................... 93
СОДЕРЖАНИЕ 5
3.4.3. Оптические датчики MINI-ARRAY TM –
измерительные световые завесы................................. 93
3.5. Практические конструкции магнитоэлектронных
датчиков............................................................................... 94
3.6. Миниатюрный датчик наклона и сотрясения ............ 98
3.7. Датчик детонации на основе петли Виганда ............ 101
4 Устройства считывания информации
и взаимосвязи с датчиками........................................... 103
4.1. Системы обработки данных....................................... 104
4.2. Интерфейсная техника............................................... 104
4.3. Устойчивость микромагнитоэлектронных систем
к электромагнитному импульсу....................................... 105
Литература ................................................................................. 112
