Sensoris | Sensoru veidi
Apcerēsim mērīšanas sistēmu. Tā sastāv no ievades ierīces, kas uztver vidi vai apkārtējo vidi, lai ģenerētu iznākumu, signāla apstrādes bloka, kas apstrādā signālu no ievades ierīces, un izvades ierīces, kas attēlo signālu cilvēka vai mašīnas operatoram labāk lasāmā un lietojama formā.
Pirmais posms ir ievades ierīce, par ko galvenokārt runāsim šajā nodaļā.
Sensors
Sensors ir ierīce, kas reaģē uz jebkādu fizisko fenomenu vai vides mainīgo, piemēram, siltumu, spiedienu, mitrumu, kustību utt. Šīs izmaiņas ietekmē sensors fiziķas, ķīmiskās vai elektromagnētiskās īpašības, kas tālāk tiek apstrādātas, lai iegūtu vairāk izmantojamu un lasāmu formu. Sensors ir mērīšanas sistēmas sirds. Tas ir pirmā elementa, kas nonāk saistībā ar vides mainīgajiem, lai ģenerētu iznākumu.
Signāls, ko ģenerē sensors, ir ekvivalenta ar mērāmo daudzumu. Sensorus izmanto, lai mērītu konkrētu objekta vai ierīces raksturu. Piemēram, termokupla, termokupla uztvers siltumenerģiju (temperatūru) vienā savu savienojumu un ģenerē atbilstošu izvadi spriegumu, ko var mērīt ar voltmetru.
Visi sensori jākalibrē attiecībā pret kādu atsauces vērtību vai standartu, lai nodrošinātu precīzu mērījumu. Zemāk redzams termokuplas zīmējums.
Jāatzīmē, ka transducērs un sensors nav viens un tas pats. Minētajā termokuplas piemērā termokupla darbojas kā transducērs, bet papildu shēmas vai komponenti, piemēram, voltmeters, displejs utt., kopā veido temperatūras sensoru.
Tātad transducērs tikai pārveidos enerģiju no vienas formas uz otru, un visu pārējo darbu veic piesaistītās shēmas. Šī veselā ierīce veido sensoru. Sensori un transducēri ir cieši saistīti ar sevi.
Sensoru īpašības
Labs sensors jābūt ar šādām īpašībām
Augsta jūtība: Jūtība norāda, cik daudz ierīces iznākums mainās ar vienības mainīguma (mērāmajā daudzumā) maiņu. Piemēram, temperatūras sensora spriegums mainās par 1mV katru 1oC temperatūras maiņu, tad sensora jūtība ir 1mV/oC.
Lineāritāte: Iznākums jāmaina lineāri ar ievadi.
Augsta rezolūcija: Rezolūcija ir mazākais ievades maiņa, ko ierīce var uztvert.
Mazāka troksnis un traucējumi.
Mazāka enerģijas patēriņa.
Sensoru veidi
Sensori tiek klasificēti atkarībā no to mērāmajā daudzumā. Sekojoši ir sensoru veidi ar dažiem piemēriem.
Sensoru klasifikācija
Atkarībā no mērāmajā daudzumā
Temperatūra: Rezistīva temperatūras detektors (RTD), Termistor, Termokupla
Spiediens: Bourdon cepts, manometrs, membrānas, spiediena gads
Spēks/ torque: Deformācijas gaismas, krāvēja šūna
Ātrums/ pozīcija: Tahometrs, enkoderis, LVDT
Gaismas: Fotodiode, Gaismas atkarīga rezistors
Un tā tālāk.
(2) Aktīvie un pasīvie sensori: Atkarībā no enerģijas prasībām sensori var tikt klasificēti kā aktīvie un pasīvie. Aktīvie sensori ir tādi, kuriem nav nepieciešama ārēja enerģijas avota, lai strādātu. Viņi paši ģenerē enerģiju, lai darbotos, un tāpēc tie tiek saukti par pašģenerējošiem. Enerģija, kas nepieciešama darbībai, tiek iegūta no mērāmajā daudzumā. Piemēram, piezoelektisks kristāls ģenerē elektrisku izvadi (lādi), kad tā tiek pakļauta paātrinājumam.
Pasīvie sensori nepieciešamā ārēja enerģijas avots, lai strādātu. Lielāko daļu rezistīvajiem, induktīvajiem un kapacitīvajiem sensoriem ir pasīvie (tāpat kā rezistori, induktors un kapacitors tiek saukti par pasīvajām ierīcēm).
(3) Analogais un digitālis sensors: Analoģais sensors pārveido mērāmajā daudzumā analoģformā (nesalīdzināmi laikā). Termokupla, RTD, Deformācijas gaismas tiek saukti par analogajiem sensoriem. Digitālis sensors izveido izvadi impulsu formā. Enkoderi ir piemēri digitālajiem sensoriem.
(4) Inversie sensori: Ir sensori, kas spēj uztvert fizisko daudzumu, lai to pārveidotu citā formā, un arī uztvert izvades signālu, lai atgūtu daudzumu sākotnējā formā. Piemēram, piezoelektiskais kristāls, kad tiek pakļauts vibrācijām, ģenerē spriegumu. Tomēr, kad piezokristāls tiek pakļauts mainīgam spriegumam, tas sāk vibrēt. Šī īpašība padara tos piemērotiem mikrofona un skaņotāju izmantošanai.
Declarācija: Cienīt oriģinālu, labas publicācijas vērts dalīties, jāsakontaktē par autopiesāknēm, lai izdzē
