Sensor | Typer av sensor

Låt oss överväga ett mätsystem. Det består av en inmatningsenhet som upptäcker miljön eller omgivningen för att generera ett utdata, en signalbehandlingsblock som bearbetar signalen från inmatningsenheten och en utdataenhet som presenterar signalen till människa eller maskinoperatör i ett mer läsbart och användbart format.

Den inledande fasen är inmatningsenheten, vilket huvudsakligen är det vi kommer att diskutera i detta kapitel.

Sensor

En sensor är en enhet som svarar på någon förändring i fysiska fenomen eller miljövariabler som värme, tryck, fuktighet, rörelse etc. Denna förändring påverkar de fysiska, kemiska eller elektromagnetiska egenskaperna hos sensorn, vilka sedan vidarebearbetas till ett mer användbart och läsbart format. Sensorn är hjärtat i ett mätsystem. Det är den första komponenten som kommer i kontakt med miljövariabler för att generera ett utdata.

Signalen producerad av sensorn motsvarar kvantiteten som ska mätas. Sensorer används för att mäta en viss egenskap hos något objekt eller enhet. Till exempel en termokoppling, en termokoppling kommer att upptäcka värmeenergi (temperatur) vid ena änden och producera motsvarande utdata spänning som kan mätas av en spänningsmätare.
Alla sensorer behöver kalibreras med avseende på någon referensvärde eller standard för korrekt mätning. Nedan visas en figur av en termokoppling.

Observera att en omvandlare och en sensor inte är samma sak. I ovanstående exempel på termokoppling. Termokopplingen fungerar som en omvandlare men de ytterligare kretsarna eller komponenterna som behövs, som spänningsmätaren, en skärm etc tillsammans bildar en temperatursensor.

Så omvandlaren kommer bara att konvertera energi från en form till en annan och allt övrigt arbete utförs av de ytterligare kretsarna som är anslutna. Hela denna enhet bildar en sensor. Sensorer och omvandlare är nära relaterade till varandra.

Egenskaper hos sensorer

En bra sensor bör ha följande egenskaper

1. Hög känslighet: Känslighet anger hur mycket utdata från enheten förändras med enhetsförändring i indata (kvantitet som ska mätas). Till exempel ändras spänningen av en temperatursensor med 1mV för varje 1oC förändring i temperatur så sägs känsligheten för sensorn vara 1mV/oC.

2. Linjäritet: Utdata bör förändras linjärt med indata.

3. Hög upplösning: Upplösning är den minsta förändringen i indata som enheten kan upptäcka.

4. Mindre brus och störningar.

5. Lägre strömförbrukning.

Typer av sensorer

Sensorer klassificeras baserat på naturen av kvantiteten de mäter. Följande är typer av sensorer med några exempel.

Sensorklassificering

Baserat på den mätbara kvantiteten

• Temperatur: Resistansbaserad temperaturdetektor (RTD), Termistor, Termokoppling

• Tryck: Bourdonrör, manometer, membran, tryckmätare

• Kraft/tork: Spänningsmätare, lastcell

• Hastighet/placering: Tachometer, encoder, LVDT

• Ljus: Fotodiod, Ljusberoende resistor

Och så vidare.
(2) Aktiva och passiva sensorer: Baserat på strömförbrukning kan sensorer delas in i aktiva och passiva. Aktiva sensorer är de som inte kräver extern strömkälla för sin funktion. De genererar ström inuti sig själva för att fungera och därför kallas de självgenererande typ. Energin för fungering hämtas från den mätbara kvantiteten. Till exempel genererar piezoelektriska kristaller elektrisk utdata (laddning) när de utsätts för acceleration.

Passiva sensorer kräver extern strömkälla för sin funktion. De flesta resistiva, induktiva och kapacitiva sensorer är passiva (precis som resistorer, induktorer och kapacitorer kallas för passiva komponenter).

(3) Analog och digital sensor: En analog sensor konverterar den fysiska kvantiteten som mäts till analog form (kontinuerlig i tid). Termokoppling, RTD, Spänningsmätare kallas för analoga sensorer. En digital sensor producerar utdata i form av pulser. Encoder är exempel på digitala sensorer.

(4) Inversa sensorer: Det finns vissa sensorer som kan mäta en fysisk kvantitet för att konvertera den till en annan form och också mäta utdatasignalen för att få tillbaka kvantiteten i originalform. Till exempel genererar en piezoelektrisk kristall spänning när den utsätts för vibration. Samtidigt börjar en piezokristall vibrera när den utsätts för varierande spänning. Denna egenskap gör dem lämpliga att använda i mikrofoner och högtalare.

Uttryck: Respektera originaltexten, bra artiklar är värda att dela, om det finns intrång kontakta oss för att ta bort.