Spennusensor: Aðferð virkingar gerðir og skemaskýringarkerfi

Hvað er spennusensor?

Spennusensor er sensor sem notast til að reikna og vöktum spennu í hlut. Spennusensorar geta ákveðið spenna af AC eða DC tegund. Inntakið fyrir þennan sensor er spenna, en úttakið er skiptur, analog spennusignál, straumssignál eða hörðlegur signál.

Sensorar eru tæki sem kunna að marka eða greina og svara á ákveðnar gerðir af elektrískum eða ljósnema signaalum. Útfærsla spennusensora og straumsensora hefur orðið frábær valmöguleiki fyrir hefðbundna mælingu á straumi og spennu.

Í þessu greinum munum við fjalla nánar um spennusensor. Spennusensor getur ákveðið, vökt og mælt spennu. Hann getur mælt AC og/eða DC spennu. Inntakið fyrir spennusensorinn er sjálfan spenna, en úttakið getur verið analog spennusignál, skiptur, hörðlegur signál, analog straum, tíðni eða jafnvel frekvensbreytt úttak.

Það er, sumir spennusensorar geta gefið sínus eða púlsferðir sem úttak, og aðrir geta framleitt amplitúðarbreytingu, breytingu á púlsbreidd eða frekvensbreytingu.

Á spennusensorum byggist mælingin á spennudeilding. Tvær aðalgerðir spennusensora eru tiltæk: spennusensor með kapasitans og spennusensor með motstand.

Kapasitans-spennusensor

Við vitum að kapasítan bestur af tvöum leitar (eða tvöum plötum); milli þessa plátanna er ekki-leitar heldur.

Þetta ekki-leitar efni er kölluð dielectric. Þegar AC spenna er gefin yfir þessa plátur, fer straumur að fara vegna eða óviljandi af spennu á mótplátunni.

Svæðið milli plátanna býr til fullkominn AC lúppu án einhvers harðvara tengingar. Svo virkar kapasítan.

Næst, við munum fjalla um spennudeilding í tvöum kapasítum sem eru í rað. Venjulega, í raðkerfum, myndast há spenna yfir hlut með háan motstand. Í tilfelli kapasítanna, er kapasítan og motstand (kapasítileg reynsla) alltaf andhverft samhverfuð.

Samhverfan milli spennu og kapasítan er

Q → Læti (Coulomb)
C → Kapasítan (Farad)
XC → Kapasítileg reynsla (Ω)
f → Frekvens (Hertz)

Úr ofangreindum tveimur samböndum getum við sagt að hæsta spenna myndist yfir minnstu kapasítan. Spennusensorar með kapasítan virka á þessu einfalda hugmynd. Hugsum okkur að við höldum sensorinum og setjum síðan spitið nær lifandi leitar.

Hér er sett inn athugasemdarefni með háan motstand í raðkapasítulegt tengingarkerfi.

Nú er spiti sensorins minnsti kapasítan tengdur við lifandi spenna. Þannig myndast allar spennur yfir athugasemdarkerfi, sem getur markað spennu, og ljós- eða snertingarrými er slökkt—þetta er bakgrunnur fyrir ótengdu spennusensora sem þú notar heiman.

Motstandarspennusensor

Tveir leiðir eru til að breyta motstandi athugasemdarefnis í spennu. Fyrirlesturinn er einfaldasti aðferð, sem er að gefa spennu í motstandsdeildarkerfi sem samanstendur af sensori og viðmiðunarmotstandi, sem er sýnt hér fyrir neðan.

Spennan sem myndast yfir viðmiðunarmotstand eða sensor er búffrað og svo gefið við forstækkara. Úttaks-spennan af sensorinum má lýsa sem

Ofangreindar aðferðar neikvæða er að forstækkarinn fyrir neðan mun forstækka allar spennur sem myndast yfir sensorinn. En betra væri að forstækka aðeins spennubreytingu vegna breytingar á motstandi sensorins, sem er náð með önnur aðferð sem notar motstandabryggju, eins og sýnt er hér fyrir neðan.

Hér er úttaks-spennan

Þegar R1 = R, þá verður úttaks-spennan næstum

A → Forstækkunarstuðull
δ → Breyting á motstandi sensorins, sem er eins og einkenni efnis