Sensor | Soorten sensoren
Laten we een meet systeem overwegen. Het bestaat uit een invoerapparaat dat de omgeving of de omringende ruimte detecteert om een uitvoer te genereren, en een signaalverwerkingsblok dat het signaal van het invoerapparaat verwerkt, en een uitvoerapparaat dat het signaal aan de menselijke of machine-operator in een meer leesbare en bruikbare vorm presenteert.
Het eerste stadium is het invoerapparaat, wat voornamelijk is waar we in dit hoofdstuk over zullen spreken.
Sensor
Een sensor is een apparaat dat reageert op elke verandering in fysische verschijnselen of milieufactoren zoals warmte, druk, vochtigheid, beweging, enz. Deze verandering beïnvloedt de fysische, chemische of elektromagnetische eigenschappen van de sensoren, die vervolgens verder worden verwerkt tot een meer bruikbare en leesbare vorm. De sensor is het hart van een meetsysteem. Het is het eerste element dat in contact komt met milieufactoren om een uitvoer te genereren.
Het door de sensor geproduceerde signaal is equivalent aan de hoeveelheid die gemeten moet worden. Sensoren worden gebruikt om een specifieke eigenschap van elk object of apparaat te meten. Bijvoorbeeld een thermokoppel, een thermokoppel zal warmte-energie (temperatuur) op een van zijn aansluitingen detecteren en een equivalente uitvoer spanning produceren, die kan worden gemeten door een spanning gelezen door de voltmeter.
Alle sensoren moeten worden gekalibreerd ten opzichte van een bepaalde referentiewaarde of standaard voor een accurate meting. Hieronder is de figuur van een thermokoppel.
Merk op dat een transducer en een sensor niet hetzelfde zijn. In het bovenstaande voorbeeld van een thermokoppel. Het thermokoppel fungeert als een transducer, maar de extra circuits of componenten die nodig zijn, zoals de voltmeter, een display, enz., vormen samen een temperatuursensor.
Dus de transducer zal alleen energie van de ene vorm naar de andere vorm converteren, en al het overige werk wordt gedaan door de aangesloten circuits. Dit hele apparaat vormt een sensor. Sensoren en transducers staan nauw met elkaar in verband.
Eigenschappen van Sensoren
Een goede sensor zou de volgende eigenschappen moeten hebben
Hoge Gevoeligheid: Gevoeligheid geeft aan hoeveel de uitvoer van het apparaat verandert bij een eenheidsverandering in de invoer (hoeveelheid die gemeten moet worden). Bijvoorbeeld, de spanning van een temperatuursensor verandert met 1mV voor elke 1oC verandering in temperatuur, dan wordt de gevoeligheid van de sensor 1mV/oC genoemd.
Lineariteit: De uitvoer moet lineair veranderen met de invoer.
Hoge Resolutie: Resolutie is de kleinste verandering in de invoer die het apparaat kan detecteren.
Minder Ruis en Stooring.
Minder stroomverbruik.
Soorten Sensoren
Sensoren worden ingedeeld op basis van de aard van de hoeveelheid die ze meten. Volgende zijn de soorten sensoren met enkele voorbeelden.
Classificatie van Sensoren
Op basis van de hoeveelheid die gemeten wordt
Temperatuur: Temperatuurafhankelijke weerstandsdetector (RTD), Thermistor, Thermokoppel
Druk: Bourdon-buis, manometer, membranen, drukmeter
Kracht/draaimoment: Spanningsmeter, belastingcel
Snelheid/positie: Tachometer, encoder, LVDT
Licht: Fotodiode, Lichtafhankelijke weerstand
Enzovoorts.
(2) Actieve en passieve sensoren: Op basis van stroomvereisten kunnen sensoren worden ingedeeld als actief en passief. Actieve sensoren zijn die welke geen externe stroombron nodig hebben voor hun werking. Ze genereren binnenin zichzelf stroom om te functioneren en worden daarom zelf-genererend genoemd. De energie voor de werking wordt afgeleid van de gemeten hoeveelheid. Bijvoorbeeld, piezoelektrische kristallen genereren elektrische uitvoer (lading) wanneer ze blootgesteld worden aan versnelling.
Passieve sensoren hebben een externe stroombron nodig voor hun werking. De meeste resistieve, inductieve en capacitaire sensoren zijn passief (net zoals weerstanden, spoelen en condensatoren passieve apparaten worden genoemd).
(3) Analogische en digitale sensor: Een analogische sensor converteert de fysische hoeveelheid die gemeten wordt naar analoge vorm (continu in de tijd). Thermokoppels, RTD, Spanningsmeter worden analoge sensoren genoemd. Een digitale sensor produceert uitvoer in de vorm van pulsen. Encoders zijn voorbeelden van digitale sensoren.
(4) Inverse sensoren: Er zijn sommige sensoren die in staat zijn om een fysische hoeveelheid te detecteren om deze om te zetten in een andere vorm en ook het uitvoersignaal te detecteren om de hoeveelheid in de oorspronkelijke vorm terug te krijgen. Bijvoorbeeld, een piezoelektrisch kristal dat blootgesteld wordt aan trillingen, produceert spanning. Tegelijkertijd, wanneer een piezokristal wordt blootgesteld aan variërende spanning, beginnen ze te vibreren. Deze eigenschap maakt ze geschikt voor gebruik in microfoons en luidsprekers.
Verklaring: Respecteer het oorspronkelijke, goede artikelen zijn de elkaar waard om te delen, indien er een schending is gelieve contact op te nemen voor verwijdering.
