Uređaj prikuplja informacije o temperaturi iz izvora i pretvara ih u oblik koji mogu razumjeti drugi uređaji ili ljudi. Najbolji primjer temperaturnog senzora je stakleni živin termometar, koji se širi i skuplja kako se temperatura mijenja. Vanjska temperatura je izvor mjerenja temperature, a promatrač gleda položaj žive kako bi izmjerio temperaturu. Postoje dvije osnovne vrste temperaturnih senzora:
· Kontaktni senzor
Ova vrsta senzora zahtijeva izravan fizički kontakt s detektiranim objektom ili medijem. Mogu pratiti temperaturu krutih tvari, tekućina i plinova u širokom temperaturnom rasponu.
· Beskontaktni senzor
Ova vrsta senzora ne zahtijeva nikakav fizički kontakt s objektom ili medijem koji se detektira. Prate nereflektirajuće krute tvari i tekućine, ali su beskorisni protiv plinova zbog svoje prirodne transparentnosti. Ovi senzori mjere temperaturu pomoću Planckovog zakona. Zakon se bavi toplinom koju zrači izvor topline za mjerenje temperature.
Radna načela i primjeri različitih vrstatemperaturni senzori:
(i) Termoelementi – Sastoje se od dvije žice (svaka od različite jednolične legure ili metala) koje tvore mjerni spoj spojem na jednom kraju koji je otvoren prema ispitivanom elementu. Drugi kraj žice spojen je na mjerni uređaj, gdje se formira referentni spoj. Budući da je temperatura dvaju čvorova različita, struja teče kroz strujni krug, a dobiveni milivolti se mjere kako bi se odredila temperatura čvora.
(ii) Detektori temperature otpora (RTDS) – To su toplinski otpornici koji se proizvode tako da mijenjaju otpor s promjenom temperature i skuplji su od bilo koje druge opreme za detekciju temperature.
(iii)Termistori– oni su druga vrsta otpora gdje su velike promjene otpora proporcionalne ili obrnuto proporcionalne malim promjenama temperature.
(2) Infracrveni senzor
Uređaj emitira ili detektira infracrveno zračenje kako bi osjetio specifične faze u okolišu. Općenito, toplinsko zračenje emitiraju svi objekti u infracrvenom spektru, a infracrveni senzori detektiraju ovo zračenje koje je nevidljivo ljudskom oku.
· Prednosti
Jednostavno povezivanje, dostupno na tržištu.
· Nedostaci
Biti ometan ambijentalnom bukom, poput zračenja, ambijentalnog svjetla itd.
Kako funkcionira:
Osnovna ideja je korištenje infracrvenih svjetlećih dioda za emitiranje infracrvene svjetlosti na objekte. Druga infracrvena dioda istog tipa koristit će se za detekciju valova koje objekti reflektiraju.
Kada je infracrveni prijemnik ozračen infracrvenim svjetlom, na žici postoji razlika napona. Budući da je generirani napon mali i teško ga je detektirati, za precizno detektiranje niskih napona koristi se operacijsko pojačalo (op amp).
(3) Ultraljubičasti senzor
Ovi senzori mjere intenzitet ili snagu upadnog ultraljubičastog svjetla. Ovo elektromagnetsko zračenje ima valnu duljinu dužu od rendgenskih zraka, ali ipak kraću od vidljive svjetlosti. Aktivni materijal nazvan polikristalni dijamant koristi se za pouzdano ultraljubičasto očitavanje, koje može detektirati izloženost okoliša ultraljubičastom zračenju.
Kriteriji za odabir UV senzora
· Raspon valnih duljina koji UV senzor može detektirati (nanometar)
· Radna temperatura
· Točnost
· Težina
· Raspon snage
Kako funkcionira:
UV senzori primaju jednu vrstu energetskog signala, a odašilju drugu vrstu energetskog signala.
Kako bi se promatrali i zabilježili ovi izlazni signali, oni se usmjeravaju na električno brojilo. Za generiranje grafika i izvješća, izlazni signal se prenosi na analogno-digitalni pretvarač (ADC), a zatim na računalo putem softvera.
Primjene:
· Izmjerite dio UV spektra koji opekline kožu od sunca
· Ljekarna
· Automobili
· Robotika
· Obrada otapalima i proces bojenja za tiskarsku i bojadisarsku industriju
Kemijska industrija za proizvodnju, skladištenje i transport kemikalija
(4) Senzor dodira
Senzor dodira djeluje kao promjenjivi otpornik ovisno o položaju dodira. Dijagram senzora dodira koji radi kao promjenjivi otpornik.
Senzor dodira sastoji se od sljedećih komponenti:
· Potpuno vodljivi materijal, poput bakra
· Izolacijski materijali za odstojnike, kao što su pjena ili plastika
· Dio vodljivog materijala
Princip i rad:
Neki vodljivi materijali suprotstavljaju se protoku struje. Glavni princip linearnih senzora položaja je da što je veća duljina materijala kroz koji struja mora proći, to je tok struje više obrnut. Kao rezultat toga, otpor materijala se mijenja promjenom njegovog položaja kontakta s potpuno vodljivim materijalom.
Softver je obično povezan sa senzorom dodira. U ovom slučaju, memoriju osigurava softver. Kada su senzori isključeni, mogu zapamtiti „lokaciju posljednjeg kontakta“. Nakon što je senzor aktiviran, mogu zapamtiti „položaj prvog kontakta“ i razumjeti sve vrijednosti povezane s njim. Ova radnja je slična pomicanju miša i njegovom pozicioniranju na drugom kraju podloge za miš kako bi se kursor pomaknuo na kraj zaslona.
Primijeni
Senzori dodira su isplativi i izdržljivi te se široko koriste
Poslovanje – zdravstvo, prodaja, fitness i igre
· Uređaji – pećnica, perilica/sušilica rublja, perilica posuđa, hladnjak
Prijevoz – Pojednostavljena kontrola između proizvodnje kokpita i proizvođača vozila
· Senzor razine tekućine
Industrijska automatizacija – detekcija položaja i razine, ručno upravljanje dodirom u primjenama automatizacije
Potrošačka elektronika – pruža nove razine osjećaja i kontrole u raznim potrošačkim proizvodima
Senzori blizine detektiraju prisutnost objekata koji gotovo da nemaju kontaktnih točaka. Budući da nema kontakta između senzora i objekta koji se mjeri, te zbog nedostatka mehaničkih dijelova, ovi senzori imaju dug vijek trajanja i visoku pouzdanost. Različite vrste senzora blizine su induktivni senzori blizine, kapacitivni senzori blizine, ultrazvučni senzori blizine, fotoelektrični senzori, senzori s Hallovim efektom i tako dalje.
Kako funkcionira:
Senzor blizine emitira elektromagnetsko ili elektrostatičko polje ili snop elektromagnetskog zračenja (kao što je infracrveno) i čeka povratni signal ili promjenu polja, a objekt koji se detektira naziva se meta senzora blizine.
Induktivni senzori blizine – imaju oscilator kao ulaz koji mijenja otpor gubitaka približavanjem vodljivom mediju. Ovi senzori su preferirane metalne mete.
Kapacitivni senzori blizine – pretvaraju promjene elektrostatičkog kapaciteta s obje strane detekcijske elektrode i uzemljene elektrode. To se događa približavanjem obližnjim objektima s promjenom frekvencije oscilacija. Za detekciju obližnjih ciljeva, frekvencija oscilacija se pretvara u istosmjerni napon i uspoređuje s unaprijed određenim pragom. Ovi senzori su prvi izbor za plastične ciljeve.
Primijeni
· Koristi se u automatizacijskom inženjerstvu za definiranje radnog stanja procesne opreme, proizvodnih sustava i opreme za automatizaciju
· Koristi se u prozoru za aktiviranje upozorenja kada se prozor otvori
· Koristi se za praćenje mehaničkih vibracija kako bi se izračunala razlika udaljenosti između osovine i potpornog ležaja
Vrijeme objave: 03.07.2023.