Sensor | Typer av sensor
La oss betrakte et målesystem. Det består av et inndataenhet som oppdager miljøet eller omgivelsene for å generere et utdata, og et signalbehandlingsblokk som behandler signalet fra inndataenheten, samt en utdataenhet som presenterer signalet til mennesklig eller maskinoperatør på en mer lesbar og brukbar form.
Den første fasen er inndataenheten, som hovedsakelig er det vi skal diskutere i dette kapittelet.
Sensor
En sensor er en enhet som reagerer på endringer i fysiske fenomener eller miljøvariabler som varme, trykk, fuktighet, bevegelse osv. Denne endringen påvirker de fysiske, kjemiske eller elektromagnetiske egenskapene til sensoren, som videre prosesseres til en mer brukbar og lesbar form. Sensoren er hjertet av et målesystem. Det er den første elementet som kommer i kontakt med miljøvariablene for å generere et utdata.
Signalet som produseres av sensoren er ekvivalent med størrelsen som skal måles. Sensorer brukes til å måle en spesiell karakteristikk av et objekt eller en enhet. For eksempel en termokobler, en termokobler vil oppdage varmeenergi (temperatur) ved en av sine koblinger og produsere et ekvivalent utdata spennings som kan måles av en voltmeter.
Alle sensorer må kalibreres i forhold til en referanseverdi eller standard for nøyaktig måling. Under er figuren av en termokobler.
Merk at en transducer og en sensor er ikke det samme. I det ovennevnte eksemplet med termokobler. Termokoblen fungerer som en transducer, men de tilleggskomponentene eller sirkuitene som trengs, som voltmeter, en skjerm etc. sammen danner en temperatursensor.
Derfor vil transduceren bare konvertere energi fra en form til en annen, og all resten av arbeidet utføres av de tilleggsirkuitene som er koblet. Denne hele enheten danner en sensor. Sensorene og transducerer er tett knyttet til hverandre.
Egenskaper ved sensorer
En god sensor bør ha følgende egenskaper
Høy sensitivitet: Sensitivitet indikerer hvor mye utdataen til enheten endres med enhetsendring i inndata (størrelsen som skal måles). For eksempel endres spenningen til en temperatursensor med 1mV for hver 1oC endring i temperatur, da sies sensitiviteten til sensoren å være 1mV/oC.
Linearitet: Utdataen bør endre seg lineært med inndataen.
Høy oppløsning: Oppløsningen er den minste endringen i inndata som enheten kan oppdage.
Mindre støy og forstyrrelser.
Lav strømforbruk.
Typer av sensorer
Sensorer er klassifisert basert på natura av størrelsen de måler. Følgende er typer av sensorer med noen eksempler.
Klassifisering av sensorer
Basert på størrelsen som måles
Temperatur: Temperaturavhengig motstandsdetektor (RTD), Termistor, Termokobler
Trykk: Bourdon-rør, manometer, membraner, trykkmåler
Kraft/ dreiemoment: Strain gauge, lastcelle
Hastighet/ posisjon: Takometer, encoder, LVDT
Lys: Fotodiode, Lysavhengig motstand
Og så videre.
(2) Aktive og passive sensorer: Basert på strømbehov kan sensorer klassifiseres som aktive og passive. Aktive sensorer er de som ikke trenger eksterne strømkilder for sin funksjon. De genererer strøm innenfra seg selv for å operere og kalles derfor selvgenererende type. Energien for funksjonen hentes fra størrelsen som måles. For eksempel genererer piezoelektrisk kristall elektrisk utdata (lading) når den utsattes for akselerasjon.
Passive sensorer krever ekstern strømkilde for sin funksjon. De fleste resistive, induktive og kapasitive sensorer er passive (som motstander, induktiviteter og kapasitorer kalles passive komponenter).
(3) Analog og digitale sensorer: En analog sensor konverterer den fysiske størrelsen som måles til analog form (kontinuerlig i tid). Termokobler, RTD, Strain gauge kalles analog sensorer. En digital sensor produserer utdata i form av puls. Encoder er eksempel på digitale sensorer.
(4) Inverse sensorer: Det er noen sensorer som er i stand til å oppdage en fysisk størrelse for å konvertere den til en annen form, og også oppdage utdataformen for å få tilbake størrelsen i originalform. For eksempel genererer en piezoelektrisk kristall spenning når den utsattes for vibrasjon. Samtidig begynner en piezokristall å vibrere når den utsattes for variabel spenning. Denne egenskapen gjør dem egnet for bruk i mikrofoner og høyttalere.
Erklæring: Respekt for original, god artikkel verdt deling, ved kränkning kontakt slett.
