Sensi ya Voliji: Sifa za Kufanya Kazi, Aina & Ramani ya Mzunguko

Ni nini Sensor ya Umbo wa Kuvutia

Sensor ya umbo wa kuvutia ni sensor inayotumika kutathmini na kuhifadhi umbo wa kuvutia katika chochote chenye umbo. Sensor za umbo wa kuvutia zinaweza kupata tofauti ya umbo wa AC au DC. Ingizo kwa hii sensor ni umbo, na matumizi yake ni switches, ishara ya umbo analog, ishara ya current, au ishara inayosikilika.

Sensors ni vifaa vinavyoweza kukubali au kutambua na kusikiliza aina fulani za ishara za umeme au mawasiliano ya mwanga. Uelekezaji wa sensor ya umbo wa kuvutia na sensor ya current imekuwa chaguo nzuri sana kwa njia za kawaida za kutathmini umbo na current.

Katika makala hii, tunaweza kuzungumzia sensor ya umbo wa kuvutia kwa undani. Sensor ya umbo wa kuvutia inaweza kupata, kuhifadhi, na kutathmini umbo wa kuvutia. Inaweza kutathmini tofauti ya umbo wa AC na/au DC. Ingizo kwa sensor ya umbo wa kuvutia ni umbo wenyewe, na matumizi yake yanaweza kuwa ishara za umbo analog, switches, ishara inayosikilika, viwango vya current analog, kiwango cha frekuensi, au hata matumizi ya frekuensi inayobadilishwa.

Hivyo, baadhi ya sensors za umbo wa kuvutia zinaweza kutumia sine au pulse trains kama matumizi, na wengine wanaweza kutengeneza amplitude modulation, pulse width modulation, au frequency modulation matumizi.

Katika sensors za umbo wa kuvutia, utathmini unategemea kwenye voltage divider. Wavili aina muhimu za sensors za umbo wa kuvutia zipo: capacitive type voltage sensor na resistive type voltage sensor.

Capacitive Voltage Sensor

Tunajua kuwa capacitor una vifaa viwili (au viwanda viwili); kati ya viwanda hivi, material siyasihamu unachekundwa.

Material siyasihamu hiyo inatafsiriwa kama dielectric. Wakati umbo wa AC unapewa kati ya viwanda hivi, current itaanza kusafiri kutokana na upendekezaji au upinzani wa electrons kupitia umbo wa viwanda vingine.

Mazingira kati ya viwanda itaunda mkondo kamili wa AC bila moja kwa moja connection ya hardware. Hii ndiko jinsi capacitor inafanya kazi.

Sasa, tunaweza kuzungumzia voltage division katika capacitors mbili zinazokuwa series. Mara nyingi, katika mkondoni wa series, umbo wa juu unaweza kujitokeza kwenye component unaeza kubadilika. Katika hali ya capacitors, capacitance na impedance (capacitive reactance) zimetafsiriwa kulingana.

Uhusiano kati ya umbo na capacitance ni

Q → Charge (Coulomb)
C → Capacitance (Farad)
XC → Capacitive reactance (Ω)
f → Frequency (Hertz)

Kutokana na uhusiano wa juu, tunaweza kusema kuwa umbo wa juu unaweza kujitokeza kwenye capacitor chache. Sensors za umbo wa kuvutia zinajulikana kwa msingi huu. Tukisema tumeleta sensor na kumweka tipu yake karibu na conductor ambaye ana umbo.

Hapa, tunajitafsiri element ya sensor yenye umbo wa juu kwenye mkondo wa capacitive coupling series.

Sasa, tipu ya sensor ni capacitor chache uliyokuwa coupled na umbo wa live. Hivyo basi, umbo kamili kitajitokeza kwenye mkondo wa sensor, ambayo inaweza kutambua umbo, na indicator ya mwanga au buzzer itaanzishwa—hii ndiyo nyuma ya sensors za umbo wa kuvutia non-contact unazotumia nyumbani.

Resistive Voltage Sensor

Njia mbili zipo kwa kutumia resistance ya element ya sensor kwa umbo. Njia ya kwanza ni njia rahisi, ambayo ni kutoa umbo kwenye mkondo wa resistor divider unaojumuisha sensor na resistor ya reference, ambayo imeelezelee chini.

Umbo lilotoka kwenye resistor ya reference au sensor limetengeneza na kuita kwenye amplifier. Umbo lilotoka kwenye sensor linaweza kutafsiriwa kama

Kitovu cha mkondo huu ni kwamba amplifier unayopatikana unaweza kutengeneza umbo kamili lilotoka kwenye sensor. Lakini ni vizuri zaidi kutengeneza tu umbo lilotuka kutokana na badiliko la resistance ya sensor, ambalo kinaweza kutimiza kwa njia ya pili inayotumia resistance bridge, kama inavyoelezwa chini.

Hapa, umbo lilotoka ni

Wakati R1 = R, basi umbo lilotoka linakuwa karibu

A → Gain of instrumentation amplifier
δ → Badiliko la resistance ya sensor, ambalo linasimamia kitu fulani cha kutosha