Senzor | Vrste senzorjev
Razmislite o merilnem sistemu. Sestavljen je iz vhodne naprave, ki opazuje okolje ali okoliščine, da ustvari izhod, bloka za obdelavo signala, ki obdeluje signal s vhodne naprave, in izhodne naprave, ki signal predstavi človeku ali strojno operatorju v bolj berljivi in uporabni obliki.
Začetna faza je vhodna naprava, ki bo glavno temo tega poglavja.
Senzor
Senzor je naprava, ki reagira na spremembe v fizikalnih pojavih ali okoljskih spremenljivkah, kot so toplota, tlak, vlaga, gibanje itd. Te spremembe vplivajo na fizikalne, kemijske ali elektromagnetne lastnosti senzorjev, ki so nato obdelani v bolj uporabno in berljivo obliko. Senzor je srce merilnega sistema. To je prva element, ki pride v stik z okoljskimi spremenljivkami, da ustvari izhod.
Signal, ki ga senzor ustvari, je enakovreden količini, ki se meri. Senzori se uporabljajo za merjenje določene značilnosti katere koli predmete ali naprave. Na primer termopar, termopar bo zaznal toploto (temperaturo) na eni od svojih priključkov in ustvaril enakovreden izhod napetosti, ki jo lahko meri voltmeter.
Vsi senzorji morajo biti kalibrirani glede na neko referenčno vrednost ali standard za natančno merjenje. Spodaj je prikazan termopar.
Opomba, da preoblikovalnik in senzor nista isto. V zgornjem primeru termopara. Termopar deluje kot preoblikovalnik, toda dodatni krugovi ali komponente, kot so voltmeter, zaslonska naprava, skupaj tvorijo temperaturni senzor.
Torej preoblikovalnik le pretvori energijo iz ene oblike v drugo, ostalo delo pa opravljajo dodatni povezani krugi. Ta celotna naprava tvori senzor. Senzorji in preoblikovalniki sta tesno povezana.
Značilnosti senzorjev
Dobri senzor mora imeti naslednje značilnosti
Visoka občutljivost: Občutljivost kaže, kako se izhod naprave spreminja s stopinjsko spremembo vhoda (količina, ki se meri). Na primer, napetost temperaturnega senzorja se spremeni za 1 mV za vsako 1oC spremembo temperature, potem se občutljivost senzorja pravi 1 mV/oC.
Linearnost: Izhod bi moral linearno spremeniti z vhodom.
Visoka ločljivost: Ločljivost je najmanjša sprememba vhoda, ki jo naprava lahko zazna.
Manj šuma in motenj.
Manjše porabe energije.
Vrste senzorjev
Senzorji so razvrščeni glede na naravo količine, ki jo merijo. Naslednje so vrste senzorjev z nekaterimi primeri.
Razvrščanje senzorjev
Glede na količino, ki se meri
Temperatura: Oporov temperaturni detektor (RTD), Termistor, Termopar
Tlak: Bourdonova cev, manometr, membrane, tlakomer
Sila/tork: Debelinsko merilo, optična cela
Hitrost/polozaj: Tahometr, kodirnik, LVDT
Svetloba: Fotodiode, Svetlobno odvisni upornik
In tako naprej.
(2) Aktivni in pasivni senzorji: Glede na potrebo po energiji senzorji lahko razvrščamo kot aktivni in pasivni. Aktivni senzorji so tisti, ki ne potrebujejo zunanjega viru energije za delovanje. Oni generirajo energijo znotraj sebe, da bi delovali, in zato se imenujejo samogenerirajoči tip. Energija za delovanje izvira iz količine, ki se meri. Na primer, piezoelektrični kristal generira električni izhod (naboje), ko je podvržen pospešku.
Pasivni senzorji za delovanje potrebujejo zunanji vir energije. Večina opornih, induktivnih in kapacitivnih senzorjev je pasivnih (tako kot uporniki, indukcije in kapacitorji so imenovani pasivne naprave).
(3) Analogni in digitalni senzor: Analogni senzor pretvori merjeno fizikalno količino v analogno obliko (zvezno v času). Termopar, RTD, Debelinsko merilo so imenovani analogni senzorji. Digitalni senzor ustvari izhod v obliki impulsov. Kodirniki so primeri digitalnih senzorjev.
(4) Inverzni senzorji: Obstajajo nekateri senzorji, ki so sposobni zaznati fizikalno količino, da jo preoblikujejo v drugo obliko, in tudi zaznajo obliko izhodnega signala, da dobijo nazaj količino v prvotni obliki. Na primer, piezoelektrični kristal, ko je podvržen vibracijam, generira napetost. Hkrati, ko je piezokristal podvržen spreminjanju napetosti, začne vibrirati. Ta lastnost jih čini primeranimi za uporabo v mikrofonih in zvočnikih.
Izjava: Spoštujte izvirnico, dobre članke je vredno deliti, če pride do kršitve avtorskih pravic, se obvestite za brisanje.
