Senzor | Vrste senzora

Razmotrimo mjeriteljki sustav. Sastoji se od ulaznog uređaja koji osjeća okoliš kako bi generirao izlaz te bloka obrade signala koji obrađuje signal s ulaznog uređaja te izlaznog uređaja koji prikazuje signal ljudskom ili strojnom operatoru u čitljivijem i upotrijebivijem obliku.

Inicijalna faza je ulazni uređaj, o kojem ćemo uglavnom govoriti u ovom poglavlju.

Senzor

Senzor je uređaj koji reagira na bilo kakvu promjenu u fizičkim pojavinama ili varijablama okruženja poput topline, tlaka, vlažnosti, kretanja itd. Ova promjena utječe na fizičke, kemjske ili elektromagnetske osobine senzora, koje se zatim obrađuju kako bi bile korisnije i čitljivije. Senzor je srce mjeriteljkih sustava. On je prvi element koji dolazi u kontakt s varijablama okruženja kako bi generirao izlaz.

Signal proizveden od strane senzora ekvivalentan je količini koja se treba mjeriti. Senzori se koriste za mjerenje određene karakteristike bilo kojeg objekta ili uređaja. Na primjer termokupl, termokupl će osjetiti toplinsku energiju (temperaturu) na jednoj svojoj spajaljci i proizvesti ekvivalentni izlazni napon koji može biti izmjerjen voltmetrom.
Svi senzori moraju biti kalibrirani u odnosu na neku referentnu vrijednost ili standard za točno mjerenje. Ispod je prikazan dijagram termokupla.

Napomena: pretvaraljak i senzor nisu isto. U gornjem primjeru termokupla. Termokupl djeluje kao pretvaraljak, ali dodatne sklopove ili komponente potrebne poput voltmetra, zaslona itd. zajedno čine temperaturni senzor.

Stoga će pretvaraljak samo pretvoriti energiju iz jedne forme u drugu, a sve ostalo će obaviti dodatni spojeni sklopi. Cijeli ovaj uređaj čini senzor. Senzori i pretvaraljci su blisko povezani međusobno.

Karakteristike senzora

Dobar senzor trebao bi imati sljedeće karakteristike

1. Visoka osjetljivost: Osjetljivost pokazuje koliko se izlazni signal uređaja mijenja uz jedinicnu promjenu na ulazu (količina koja se mjeri). Na primjer, ako se napon temperaturnog senzora mijenja za 1mV za svakih 1oC promjene temperature, tada se kaže da je osjetljivost senzora 1mV/oC.

2. Linearnost: Izlaz trebao bi se linearno mijenjati s ulazom.

3. Visoka razlučivost: Razlučivost je najmanja promjena na ulazu koju uređaj može detektirati.

4. Manje šuma i ometanja.

5. Manje potrošnje energije.

Vrste senzora

Senzori se klasificiraju prema prirodi količine koju mjeri. Sljedeće su vrste senzora s nekoliko primjera.

Klasifikacija senzora

Prema količini koja se mjeri

• Temperatura: Otpornički temperaturni detektor (RTD), Termistor, Termokupl

• Tlak: Cev Bourdona, manometar, membrane, tlakomjer

• Sila/torque: Deformacijski mjerilac, opterećeni element

• Brzina/položaj: Tahometar, enkoder, LVDT

• Svjetlost: Fotodioda, Fotozavisni otpornik

I tako dalje.
(2) Aktivni i pasivni senzori: Prema potrebi za energijom, senzori se mogu klasificirati kao aktivni i pasivni. Aktivni senzori su oni koji ne zahtijevaju vanjski izvor energije za svoje funkcioniranje. Oni generiraju energiju unutar sebe kako bi operirali i stoga se nazivaju samogenerirajući tip. Energija za funkcioniranje izvodi se iz količine koja se mjeri. Na primjer, piezoelektrični kristal generira električni izlaz (napetost) kada je podvrgnut akceleraciji.

Pasivni senzori zahtijevaju vanjski izvor energije za svoje funkcioniranje. Većina otporničkih, induktivnih i kapacitivnih senzora je pasivna (kao što su otpornici, indukcije i kapacitori nazivaju se pasivnim uređajima).

(3) Analogni i digitalni senzori: Analogni senzor pretvara fizičku količinu koja se mjeri u analognu formu (kontinuirana u vremenu). Termokupl, RTD, Deformacijski mjerilac nazivaju se analognim senzorima. Digitalni senzor proizvodi izlaz u obliku impulsa. Enkoderi su primjer digitalnih senzora.

(4) Inverzni senzori: Postoje neki senzori koji su sposobni osjetiti fizičku količinu kako bi ju pretvorili u drugu formu i također osjetiti izlazni signal kako bi dobili količinu u originalnoj formi. Na primjer, piezoelektrični kristal kada je podvrgnut vibraciji generira napetost. U isto vrijeme, kada je piezo kristal podvrgnut varijaciji napona, počinju vibrirati. Ova svojstva ih čine prikladnim za korištenje u mikrofonom i zvučnicama.

Izjava: Poštujte original, dobre članke vrijede podijeliti, ako postoji kršenje autorskih prava kontaktirajte za brisanje.