Σενσόρας | Τύποι Σενσόρων
Ας εξετάσουμε ένα σύστημα μέτρησης. Αποτελείται από ένα τμήμα εισόδου που αντιλαμβάνεται το περιβάλλον ή την περιοχή για να παράγει ένα εξωτερικό σήμα, και ένα τμήμα επεξεργασίας σημάτων που επεξεργάζεται το σήμα από το τμήμα εισόδου και ένα τμήμα εξόδου που παρουσιάζει το σήμα σε ανθρώπινο ή μηχανικό χειριστή σε μια πιο αναγνωρίσιμη και χρήσιμη μορφή.
Η πρώτη φάση είναι το τμήμα εισόδου, το οποίο είναι κυρίως αυτό που θα συζητήσουμε σε αυτό το κεφάλαιο.
Αισθητήρας
Ο αισθητήρας είναι ένα συστήμα που ανταποκρίνεται σε κάθε αλλαγή σε φυσικά φαινόμενα ή περιβαλλοντικές μεταβλητές όπως η θερμότητα, η πίεση, η υγρασία, η κίνηση κλπ. Αυτή η αλλαγή επηρεάζει τις φυσικές, χημικές ή ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες των αισθητήρων, οι οποίες επεξεργάζονται περαιτέρω σε μια πιο χρήσιμη και αναγνωρίσιμη μορφή. Ο αισθητήρας είναι το κέντρο ενός συστήματος μέτρησης. Είναι το πρώτο στοιχείο που έρχεται σε επαφή με τις περιβαλλοντικές μεταβλητές για να παράγει ένα εξωτερικό σήμα.
Το σήμα που παράγεται από τον αισθητήρα είναι ισοδύναμο με την ποσότητα που πρέπει να μετρηθεί. Οι αισθητήρες χρησιμοποιούνται για να μετρήσουν μια συγκεκριμένη ιδιότητα οποιουδήποτε αντικειμένου ή συστήματος. Για παράδειγμα, ένα θερμοζευγάρι, ένα θερμοζευγάρι θα αντιληφθεί την ενέργεια θερμότητας (θερμοκρασία) σε μία από τις διασταύρωσές του και θα παράγει ισοδύναμο εξωτερικό τάση, το οποίο μπορεί να μετρηθεί από έναν βολτμέτρο.
Όλοι οι αισθητήρες πρέπει να εξομολογηθούν σε σχέση με κάποια αναφερόμενη τιμή ή πρότυπο για ακριβή μέτρηση. Κάτω από αυτό είναι η εικόνα ενός θερμοζευγαριού.
Σημειώστε ότι ένας μετατροπέας και ένας αισθητήρας δεν είναι το ίδιο. Στο παραπάνω παράδειγμα του θερμοζευγαριού. Το θερμοζευγάρι λειτουργεί ως μετατροπέας, αλλά τα επιπλέον κύκλωματα ή συστατικά που χρειάζονται, όπως ο βολτμέτρος, ένας οθόνη κλπ, μαζί σχηματίζουν έναν αισθητήρα θερμοκρασίας.
Επομένως, ο μετατροπέας θα μετατρέψει απλώς την ενέργεια από μια μορφή σε άλλη και όλη η υπόλοιπη δουλειά θα γίνει από τα επιπλέον κύκλωματα που είναι συνδεδεμένα. Αυτό το σύνολο των συστημάτων σχηματίζει έναν αισθητήρα. Οι αισθητήρες και οι μετατροπείς είναι στενά συνδεδεμένοι μεταξύ τους.
Χαρακτηριστικά των Αισθητήρων
Ένας καλός αισθητήρας πρέπει να έχει τα εξής χαρακτηριστικά
Υψηλή Ευαισθησία: Η ευαισθησία δείχνει πόσο το εξωτερικό του συστήματος αλλάζει με μονάδα αλλαγής στην είσοδο (την ποσότητα που πρέπει να μετρηθεί). Για παράδειγμα, η τάση ενός αισθητήρα θερμοκρασίας αλλάζει κατά 1mV για κάθε 1oC αλλαγή στη θερμοκρασία, τότε η ευαισθησία του αισθητήρα λέγεται ότι είναι 1mV/oC.
Γραμμικότητα: Το εξωτερικό πρέπει να αλλάζει γραμμικά με την είσοδο.
Υψηλή Ανάλυση: Η ανάλυση είναι η μικρότερη αλλαγή στην είσοδο που το σύστημα μπορεί να ανιχνεύσει.
Λιγότερη Θόρυβος και Διαταραχή.
Μικρότερη κατανάλωση ενέργειας.
Τύποι Αισθητήρων
Οι αισθητήρες ταξινομούνται με βάση τη φύση της ποσότητας που μετρούν. Είναι οι τύποι αισθητήρων με μερικά παραδείγματα.
Ταξινόμηση των αισθητήρων
Βάσει της ποσότητας που μετρείται
Θερμοκρασία: Αντιστατικός Αισθητήρας Θερμοκρασίας (RTD), Θερμιστήρας, Θερμοζευγάρι
Πίεση: Διάφραξη Bourdon, μανόμετρο, διάφραξη, πιεζόμετρο
Δύναμη/ ροπή: Επιτάσεις, φορτίο κύκλου
Ταχύτητα/ θέση: Ταχομέτρο, κωδικοποιητής, LVDT
Φως: Φωτοδιόδος, Αντιστάτης εξάρτησης από το φως
Και ούτω καθεξής.
(2) Ενεργοί και παθητικοί αισθητήρες: Με βάση την απαίτηση εν
