Sensor | Érzékelő típusai
Vegyünk egy mérőrendszer példát. Ez általában egy bemeneti eszközből áll, amely érzékelni tudja a környezetet vagy a környezetet, hogy kimenetet generáljon, valamint egy jelkezelő blokkot, amely feldolgozza a bemeneti eszköz jelét, és egy kimeneti eszközt, amely a jelet emberi vagy gépi operátor számára olvashatóbb és használhatóbb formában jeleníti meg.
Az első szakasz a bemeneti eszköz, amit ebben a fejezetben fogunk részletesen tárgyalni.
Szenzor
A szenzor olyan eszköz, amely reagál a fizikai jelenségek vagy környezeti változók, mint például hő, nyomás, páratartalom, mozgás stb. változásaira. Ez a változás befolyásolja a szenzorok fizikai, kémiai vagy elektromágneses tulajdonságait, amelyeket továbbra is feldolgoznak olvashatóbb és használhatóbb formára. A szenzor a mérőrendszer szívete. Ez az első elem, ami kapcsolatba kerül a környezeti változókkal, hogy kimenetet generáljon.
A szenzor által előállított jel ekvivalens a mérni kívánt mennyiséggel. A szenzorok arra szolgálnak, hogy egy adott objektum vagy eszköz bizonyos jellemzőit mérjék. Például egy termopár, a termopár érzékelni fogja a hőenergiát (hőmérsékletet) az egyik csapcsomóján, és ekvivalens kimenetet fog előállítani, amit a feszültségmérővel lehet mérni.
Minden szenzornak kell kalibrálni valamilyen referenciaértékhez vagy szabványhoz a pontos mérés érdekében. Látható alább egy termopár képe.
Fontos megjegyezni, hogy a átalakító és a szenzor nem ugyanaz. A fenti példában a termopár atalakítóként működik, de a hozzá tartozó komponensek, mint például a feszültségmérő, a megjelenítő stb., együtt alkotnak egy hőmérséklet szenzort.
Tehát az atalakító csak az energiát egy formából másba alakítja, és a többi munkát a hozzá kapcsolt áramkörök végeznek. Ez a teljes eszköz egy szenzort alkot. Szenzorok és atalakítók közeli összefüggésben vannak egymással.
A szenzorok jellemzői
Egy jó szenzor a következő jellemzőket kell, hogy mutassa:
Magas érzékenység: Az érzékenység azt mutatja, hogy mennyivel változik a berendezés kimenete az egységnyi bemeneti (mérni kívánt mennyiség) változása esetén. Például, ha egy hőmérséklet szenzor feszültsége 1 mV-val változik minden 1oC hőmérsékletváltozás esetén, akkor a szenzor érzékenysége 1 mV/oC.
Lineáris jelleg: A kimenet lineárisan kell, hogy változzon a bemenettel.
Magas felbontás: A felbontás a legkisebb bemeneti változást jelenti, amelyet a berendezés észlelhet.
Kevesebb zaj és zavaró hatás.
Alacsonyabb energiafogyasztás.
Szenzorok típusai
A szenzorok a mérni kívánt mennyiség természetére alapozva osztályozhatók. A következők a szenzorok típusai néhány példával.
Szenzorok osztályozása
A mérni kívánt mennyiség alapján
Hőmérséklet: Hőmérséklet érzékelő (RTD), Termistor, Termopár
Nyomás: Bourdon csöv, manométer, membrán, nyomásmérő
Erő/tork: Feszültség érzékelő, terheléscella
Sebesség/pozíció: Szélmérő, kódoló, LVDT
Fény: Fénydiód, Fényfüggő ellenállás
És így tovább.
(2) Aktív és passzív szenzorok: A szenzorok a szükséges energia alapján osztályozhatók aktív és passzív szenzorokra. Az aktív szenzorok nem igényelnek külső energiaforrást a működésükhez. Ők saját energiájukat generálják a működéshez, és ezért önfogepes típusnak nevezik őket. Az energia a mérni kívánt mennyiségből származik. Például a piezoelektrikus kristály elektrikus kimenetet (töltést) generál gyorsulás esetén.
A passzív szenzorok külső energiaforrást igényelnek a működésükhez. A legtöbb ellenállásos, induktív és kapacitív szenzor passzív (úgy, ahogy a ellenállások, induktorok és kapacitások passzív eszközöknek számítanak).
(3) Analog és digitális szenzorok: Egy analóg szenzor a mérni kívánt fizikai mennyiséget analóg formában (időben folytonosan) alakítja. A termopár, RTD, feszültség érzékelő analóg szenzorok. A digitális szenzor impulzusformában hoz létre kimenetet. A kódolók példa a digitális szenzorokra.
(4) Inverz szenzorok: Vannak olyan szenzorok, amelyek képesek fizikai mennyiséget érzékelni, és más formára alakítani, valamint a kimeneti jelet is érzékelni, hogy a mennyiséget eredeti formában visszaállítsák. Például, ha egy piezoelektrikus kristály rezgések hatására feszültséget generál. Ugyanakkor, ha egy piezo kristályra változó feszültséget alkalmaznak, akkor kezd rezegni. Ez a tulajdonság teszi őket alkalmasvá mikrofonok és hangszórók használatára.
Kijelentés: Tisztelettel a forrás iránt, a jó cikkek megosztásra méltók, ha sértés történt,
