Mikrosenzory a mikromechanické systémy - Vysoké učení technické ...

36 Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v BrněObrázek 5.2:Princip kontaktového senzoru a ideální průběh závislosti odporu navzdálenosti kontaktůKontaktový systém je nejdůležitější částí snímače. Mezi hlavní parametry určujícívlastnosti kontaktového systému náleží dotyková plocha, přechodový odpor, rušivé napětí nakontaktu, mechanické a elektrické opotřebení, rušivé vlivy (znečištění, kmitání a mechanickéotřesy,...). Kontakty musí mít malý přechodový odpor, který lze dále snížit zvětšenímpřítlačné síly kontaktů, při níž však dochází k většímu mechanickému opotřebení kontaktů.Mezi další vlastnosti patří minimální mechanické (otěr materiálu) a elektrické (možnostvzniku elektrického oblouku) opotřebení, stálost odporu při malých proudech a napětích, přimalých tlacích a při působeních různých chemických prostředí. Při návrhu kontaktovéhosystému je proto hlavně důležitá konstrukce, volba pracovního režimu kontaktového systémus ohledem na pracovní podmínky senzoru a volba materiálu kontaktů. Materiál kontaktů jejedním z nejdůležitějších činitelů určujících jakost kontaktového systému. Podle materiálukontaktů lze kontakty rozdělit na:• pevné – materiálem kontaktů je čistý kov nebo slitiny kovů. Volba materiálu pro kontaktyse provádí podle proudového zatížení kontaktů. V senzorice se lze často setkat s kontaktys malým proudovým zatížením. Mezi materiály této skupiny se řadí zlato, platinu, slitinyplatina-indium (5 až 50 % Pt) a platina-paladium, a další. Stříbro, stříbro-platina (5 až 30% Pt), platina-wolfram (5 až 10 % W), paladium-měď (5 až 50 % Cu) jsou materiály častovyužívané v senzorech pro malá zatížení. Ve skupině materiálů pro střední zatížení jsoupředevším wolfram, wolfram-stříbro (17 až 70 % Ag), stříbro-grafit (1 až 20 % grafitu),rhodium a další.• kapalné – jedná se z největší části o spínače se rtuťovým kontaktem. Rtuť je zatavena veskleněné baňce se dvěma nebo více kontakty. Podle polohy senzoru rtuť zaplavuje tytokontakty a tvoří mezi nimi vodivý můstek. Tím jsou dány vlastnosti senzoru. Mezivýhody patří velmi malý přechodový odpor, velmi malá spotřeba energie a velmi maléopotřebení, není třeba zhášecí obvod. K nevýhodám v některých aplikacích náleží citlivostna polohu, větší rozměry a malá rychlost spínání. Rtuťových kontaktů se využívánejčastěji ve snímačích teploty a polohy.Podle konstrukce lze kontakty rozdělit na:• zdvihové – spínání se děje pohybem kolmým ke stykové ploše, vhodné pro miniaturizaci• třecí (smykové) – spínání smykovým pohybem ve směru stykové plochy, vhodné prominiaturizaci• rtuťové – v zatavené baňce vytváří rtuť vodivý můstek mezi kontakty, nevhodné prominiaturizaci,