Sensor | Sensorite tüübid
Vaatame mõõtmisüsteemi. See koosneb sisendseadmetest, mis tundvad keskkonda või ümbrist, et luua väljund, signaalitöötluse blokidest, mis töödlevad sisendseadme signaali, ja väljundseadmest, mis esitab signaali inimesele või masinoperaatorile kergemalt loetavas ja kasutatavas vormis.
Esimene staadium on sisendseade, mida peamiselt selles peatükis arutatakse.
Sensor
Sensor on seade, mis reageerib füüsikaaliste nähtuste või keskkonna muutujate muutustele, nagu soe, rõhk, niiskus, liikumine jne. See muutus mõjutab sensorite füüsikalisi, keemilisi või elektromagnetilisi omadusi, mida edasi töödeldakse kergemalt kasutatavaks ja loetavaks vormiks. Sensor on mõõtmisüsteemi süda. See on esimene element, mis kokku puutub keskkonnamuutujatega, et luua väljund.
Sensor toodud signaal vastab mõõdetava suurusega. Sensoreid kasutatakse objekti või seadme kindla omaduse mõõtmiseks. Näiteks termopaar, termopaar tundub soojenergia (temperatuuri) ühel oma ühendusel ja toodab vastav väljund-pinge, mida saab mõõta voltmeetriga.
Kõik sensored tuleb kalibreerida mingi viitetähtsus või standard järgi täpseks mõõtmiseks. Allpool on termopaari joonisel.
Märkige, et transduktor ja sensor pole sama. Eespool antud näites termopaari. Termopaar toimib transduktorina, kuid lisaseadmed või komponendid, nagu voltmeetrik, näitus, koos moodustavad temperatuursensori.
Seega teisendab transduktor energiat ühest vormist teise ja kõik teised tööd teevad lisanduvad seadmed. See kogu seade moodustab sensori. Sensored ja transduktorid on omavahel tihedalt seotud.
Sensoride omadused
Hea sensor peaks järgmisi omadusi:
Kõrge tundlikkus: Tundlikkus näitab, kui palju seadme väljund muutub üheühiku muutustega sisendis (mõõdetav suurus). Näiteks temperatuursensori pingeline muutub 1mV igal 1oC temperatuuri muutustega, siis sensori tundlikkus on 1mV/oC.
Lineaarsus: Väljund peaks muutuma lineaarselt sisendiga.
Kõrge resolutsioon: Resolutsioon on väikseim sisendi muutus, mille seade suudab tuvastada.
Vähem müra ja häirivaid tegureid.
Vähem energia tarbimist.
Sensorite tüübid
Sensoreid klassifitseeritakse mõõdetava suuruse loomuse järgi. Järgnevad on sensorite tüübid mõnedeks näideteks.
Sensorite klassifitseerimine
Mõõdetava suuruse järgi
Temperatuur: Vastuslik temperatuuri detektor (RTD), Termistor, Termopaar
Rõhk: Bourdon tube, manomeeter, diaphragmid, rõhugaugu
Jõud/tork: Deformatsioonigauge, laadikell
Kiirus/asukoht: Takõmeetrite, kodeerija, LVDT
Valgus: Fotodiood, Valguslooduslik vastus
Ja nii edasi.
(2) Aktiivsed ja passiivsed sensorid: Energianõude alusel saab sensoreid jagada aktiivseteks ja passiivseteks. Aktiivsed sensorid ei vaja välise energialähte oma toimimiseks. Nad genereerivad endale energiat, seega neid nimetatakse enesekanaldatavateks. Toimimiseks vajalik energia pärineb mõõdetavast suurusest. Näiteks piezoelektriline kristall genereerib elektrilise väljundi (laeng) kiirenduse mõjutuses.
Passiivsed sensorid vajavad välise energialähte oma toimimiseks. Enamus vastus-, induktiiv- ja kapatsiivseid sensorite on passiivsed (nagu vastused, induktorid ja kapatsiitorid on passiivsed seadmed).
(3) Analoog- ja digitaalsed sensorid: Analoogsensor teisendab mõõdetava füüsikaalise suuruse analoogvormi (ajaliselt pidev). Termopaar, RTD, deformatsioonigauge on analoogsensoreid. Digitaalsed sensorid toodavad väljund pulskide vormis. Kodeerijad on digitaalsensoreid.
(4) Inverse sensorid: On olemas mõned sensorid, mis suudavad füüsikaalset suurust tuvastada ja teisendada teise vormi ning samuti tuvastada väljundsignaali vormi, et saada suurus tagasi algse vormi. Näiteks piezoelektriline kristall, kui see allub vibratsioonile, genereerib pinget. Samal ajal, kui piezo kristalli alluvad muutuvale pingele, hakkavad need vibratsioone tekitama. See omadus teeb neist sobivad mikrofoni ja kõlarite kasutamiseks.
Teatis: Austa originaali, head artiklid on jagamiseni väärsed, kui on autoriõiguste rikkumist, siis palun võta ühendust kustutamiseks.
