B. A. Nazarbayeva
Yüklə 3,42 Mb. Pdf görüntüsü
|
| 5.4.
Harakatni elektrostatik detektorlari Har qanday obyekt o‘zining yuzasida statik elektr zaryadlarini to‘plashi mumkin. Zaryadlar yuzada elektrostatik hodisalar oqibatida (ya’ni obyektlar 263 harakatlanganda, matolar biri-biriga ishqalanganda, havoning turbulentligi va hokazolar tufayli zaryadlarning ajralib chiqishi) paydo bo‘ladi. Odatda havoda yoki musbat, yoki manfiy ionlar bo‘ladi, ular odam tanasiga tushganda uning zaryadini o‘zgartiradi. Ideal statik sharoitlarda hamma obyektlar zaryadlanmagan bo‘ladi, ularning hajmiy zaryadlari nolga teng bo‘ladi. Biroq real sharoitlarda erdan aqalli vaqtinchalik izolyasiyalangan har qanday obyektda hajmiy zaryadning nomuvozanati vujudga kelishi mumkin. Boshqacha qilib aytganda u elektr zaryadlarini eltuvchiga aylanib qoladi. Har qanday elektron sxema o‘zida o‘tkazgichlar va dielektriklar jamlanmasini taqdim qiladi. Agar sxema ekranlanmagan bo‘lsa, uning barcha tarkibiy qismlari qurshab turuvchi obyektlar bilan sig‘imli bog‘lanishlarga ega bo‘ladi. Amaliyotda o‘tuvchan sig‘imlar juda kichik – 1 pF va hatto undan ham kichik bo‘lishi mumkin. Sxemaning qurshab turuvchi obyektlar bilan bog‘lanishini kuchaytirish uchun ba’zan uning kirishiga oldingi bo‘limda ko‘rib chiqilgan sig‘imli detektorlarda qo‘llaniladigan sezgir elektrod o‘rnatiladi. Elektrod erdan ishonchli izolyasiyalangan o‘tkazuvchan plastinka shaklida ishlangan bo‘lishi mumkin. Elektrod bilan qurshab turuvchi obyektlar o‘rtasida, ulardan aqalli bittasi zaryad eltuvchi bo‘lib hisoblansa, har doim elektr maydoni qaror topadi. Boshqacha qilib aytganda, elektrod bilan qo‘shni obyektlar o‘rtasida shakllangan barcha kondensatorlar statik yoki kuchsiz o‘zgaradigan elektr maydonlari bilan zaryadlanadi. Elektrodning yaqinida harakatlanayotgan obyekt bo‘lmaganda u erda elektr maydoni yoki statsionar bo‘ladi, yoki nisbatan sekin o‘zgaradi. Agar zaryad eltuvchi (odam yoki hayvon) o‘zining holatini o‘zgartirsa (yaqinlashsa, uzoqlashsa yoki elektrodning atrofida yangi obyekt – zaryad eltuvchi paydo bo‘lsa) statik elektr maydoni buziladi. Bu zaryadlarning kondensatorlar o‘rtasida qayta taqsimlanishiga olib keladi, elektrod bilan obyektlar o‘rtasida shakllangan kondensatorlar ham shu hisobga kiradi. Obyektlarning yuzasidagi zaryadlarning kattaligi ularning tabiati va atmosfera shart-sharoitlariga bog‘liq bo‘ladi. Masalan, quruq kiyimda gilam ustida yurgan odam xonaga yomg‘irdan 264 keyin ho‘l kiyimda kirgan odamga qaraganda millionlab marta ko‘p zaryadlarni tashiydi. Elektron sxema o‘zi ishlaydigan konkret sharoitlarga moslashtirilgan bo‘lishi lozim. Boshqacha qilib aytganda, mazkur tizimning mo‘ljallanishi kirishlardagi induksiyalangan o‘zgaruvchan zaryadlarni elektr signallariga aylantirishdan iborat bo‘ladi, bu signallar keyinchalik kuchaytiriladi va ma’lumotlarga ishlov beradigan qurilmaga kelib tushadi. SHunday qilib, odatdagi fizikaviy voqe’lik bo‘lib hisoblanadigan statik elektr maydonidan obyektlarning harakatini detektirlash mumkin bo‘ladigan o‘zgaruvchan elektr signallarini shakllantirish uchun foydalanish mumkin. 5.8-rasmda bir qutbli elektrostatik harakat detektori ko‘rsatilgan. U Q tranzistor impedansining analogli qayta shakllantirgichining kirishiga ulangan o‘tkazuvchan elektrod, R 1 siljish rezistori, S 0 kirish kondensatori, kuchaytirgich va deraza komparatoridan tashkil topadi. Butun sxema, elektroddan tashqari, ekranlanadi. Elektrod esa qurshab turuvchi muhitning ta’siriga tortiladi va tashqi obyektlar bilan sig‘imli bog‘lanishlarni hosil qiladi. 5.8-rasmda statik elektr manbai sifatida uning yuzasida musbat zaryadlar taqsimlangan odam tanasi chiqadi. Tana zaryad eltuvchi bo‘lib hisoblanish bilan E kuchlanganlikka ega bo‘lgan elektr maydonini shakllantiradi. Bu maydon elektrodda manfiy zaryadlarni induksiyalaydi. Odam harakatsiz bo‘ladigan statsionar sharoitlarda maydonning kuchlanganligi o‘zgarmaydi, S 0 kirish sig‘imi esa R 1 rezistor orqali zaryadsizlanadi. Sxema yuqori sezgirlikka ega bo‘lishi uchun R 1 rezistorning qarshiligi juda katta – 10 10 Ώ atrofida va hatto undan ham yuqori bo‘lishi lozim. Odam harakatlanganda elektr maydonining kuchlanganligi o‘zgaradi. Bu S 0 kirish kondensatorida elektr zaryadining paydo bo‘lishiga olib keladi, bu R 1 rezistordagi kuchlanish kattaligiga ta’sir ko‘rsatadi, bu kuchlanish ajratuvchi kondensator orqali kuchaytirgichga va so‘ngra komparatorga kelib tushadi. Komparator kelgan signalni ikkita ostona darajalar bilan solishtiradi. Shuni qayd qilish lozimki, faol qurilmalar bo‘lib hisoblanadigan sig‘imli datchiklardan farqli o‘laroq, elektrostatik datchiklar passiv sxemalarga kiradi. |