Naprava zbira podatke o temperaturi iz vira in jih pretvori v obliko, ki jo lahko razumejo druge naprave ali ljudje. Najboljši primer temperaturnega senzorja je stekleni živosrebrni termometer, ki se s spreminjanjem temperature širi in krči. Zunanja temperatura je vir merjenja temperature, opazovalec pa za merjenje temperature gleda položaj živega srebra. Obstajata dve osnovni vrsti temperaturnih senzorjev:
· Kontaktni senzor
Ta vrsta senzorja zahteva neposreden fizični stik z zaznanim objektom ali medijem. Spremlja lahko temperaturo trdnih snovi, tekočin in plinov v širokem temperaturnem območju.
· Brezkontaktni senzor
Ta vrsta senzorja ne zahteva nobenega fizičnega stika z zaznanim predmetom ali medijem. Spremljajo neodsevne trdne snovi in tekočine, vendar so zaradi svoje naravne prosojnosti neuporabni proti plinom. Ti senzorji merijo temperaturo z uporabo Planckovega zakona. Zakon obravnava toploto, ki jo seva vir toplote, za merjenje temperature.
Delovna načela in primeri različnih vrsttemperaturni senzorji:
(i) Termočleni – Sestavljeni so iz dveh žic (vsaka iz različne enotne zlitine ali kovine), ki tvorita merilni spoj s povezavo na enem koncu, ki je odprta za preizkušani element. Drugi konec žice je priključen na merilno napravo, kjer se tvori referenčni spoj. Ker je temperatura obeh vozlišč različna, tok teče skozi vezje in nastali milivolti se merijo za določitev temperature vozlišča.
(ii) Uporovni temperaturni detektorji (RTDS) – To so termični upori, ki so izdelani tako, da spreminjajo upornost s spreminjanjem temperature, in so dražji od katere koli druge opreme za zaznavanje temperature.
(iii)Termistorji– so druga vrsta upora, pri kateri so velike spremembe upora sorazmerne ali obratno sorazmerne z majhnimi spremembami temperature.
(2) Infrardeči senzor
Naprava oddaja ali zaznava infrardeče sevanje za zaznavanje določenih faz v okolju. Na splošno toplotno sevanje oddajajo vsi predmeti v infrardečem spektru, infrardeči senzorji pa zaznavajo to sevanje, ki je človeškemu očesu nevidno.
· Prednosti
Enostavna povezava, na voljo na trgu.
· Slabosti
Biti moten zaradi hrupa iz okolice, kot so sevanje, svetloba iz okolice itd.
Kako deluje:
Osnovna ideja je uporaba infrardečih svetlečih diod za oddajanje infrardeče svetlobe predmetom. Druga infrardeča dioda istega tipa bo uporabljena za zaznavanje valov, ki se odbijajo od predmetov.
Ko je infrardeči sprejemnik obsevan z infrardečo svetlobo, se na žici pojavi napetostna razlika. Ker je ustvarjena napetost majhna in jo je težko zaznati, se za natančno zaznavanje nizkih napetosti uporablja operacijski ojačevalnik.
(3) Ultravijolični senzor
Ti senzorji merijo intenzivnost ali moč vpadne ultravijolične svetlobe. To elektromagnetno sevanje ima valovno dolžino, ki je daljša od rentgenskih žarkov, vendar še vedno krajšo od vidne svetlobe. Za zanesljivo ultravijolično zaznavanje se uporablja aktivni material, imenovan polikristalni diamant, ki lahko zazna izpostavljenost okolja ultravijoličnemu sevanju.
Merila za izbiro UV senzorjev
· Območje valovnih dolžin, ki ga lahko zazna UV-senzor (nanometer)
· Delovna temperatura
· Natančnost
· Teža
· Območje moči
Kako deluje:
UV senzorji sprejemajo eno vrsto energijskega signala in oddajajo drugo vrsto energijskega signala.
Za opazovanje in beleženje teh izhodnih signalov se ti usmerijo v električni števec. Za ustvarjanje grafik in poročil se izhodni signal prenese v analogno-digitalni pretvornik (ADC) in nato prek programske opreme v računalnik.
Uporaba:
· Izmerite del UV-spektra, ki povzroči sončne opekline na koži
· Lekarna
· Avtomobili
· Robotika
· Postopek obdelave s topilom in barvanja za tiskarsko in barvarsko industrijo
Kemična industrija za proizvodnjo, skladiščenje in transport kemikalij
(4) Senzor na dotik
Senzor dotika deluje kot spremenljiv upor, odvisno od položaja dotika. Diagram senzorja dotika, ki deluje kot spremenljiv upor.
Senzor dotika je sestavljen iz naslednjih komponent:
· Popolnoma prevoden material, kot je baker
· Izolacijski distančni materiali, kot sta pena ali plastika
· Del prevodnega materiala
Načelo in delo:
Nekateri prevodni materiali nasprotujejo pretoku toka. Glavno načelo linearnih senzorjev položaja je, da bolj kot je dolžina materiala, skozi katerega mora teči tok, bolj se tok obrne. Posledično se upornost materiala spremeni s spremembo njegovega položaja stika s popolnoma prevodnim materialom.
Običajno je programska oprema povezana s senzorjem na dotik. V tem primeru pomnilnik zagotavlja programska oprema. Ko so senzorji izklopljeni, si lahko zapomnijo »lokacijo zadnjega stika«. Ko je senzor aktiviran, si lahko zapomnijo »položaj prvega stika« in razumejo vse vrednosti, povezane z njim. To dejanje je podobno premikanju miške in njeni postavitvi na drugi konec podloge za miško, da premaknete kazalec na skrajni konec zaslona.
Uporabi
Senzorji na dotik so stroškovno učinkoviti in vzdržljivi ter se pogosto uporabljajo
Poslovanje – zdravstvo, prodaja, fitnes in igre na srečo
· Gospodinjski aparati – pečica, pralni/sušilni stroj, pomivalni stroj, hladilnik
Prevoz – Poenostavljen nadzor med proizvodnjo pilotske kabine in proizvajalci vozil
· Senzor nivoja tekočine
Industrijska avtomatizacija – zaznavanje položaja in nivoja, ročno krmiljenje na dotik v avtomatizacijskih aplikacijah
Potrošniška elektronika – zagotavlja nove ravni občutka in nadzora pri različnih potrošniških izdelkih
Senzorji bližine zaznajo prisotnost predmetov, ki skoraj nimajo kontaktnih točk. Ker ni stika med senzorjem in merjenim predmetom ter ker nimajo mehanskih delov, imajo ti senzorji dolgo življenjsko dobo in visoko zanesljivost. Različne vrste senzorjev bližine so induktivni senzorji bližine, kapacitivni senzorji bližine, ultrazvočni senzorji bližine, fotoelektrični senzorji, senzorji Hallovega efekta in tako naprej.
Kako deluje:
Senzor bližine oddaja elektromagnetno ali elektrostatično polje ali žarek elektromagnetnega sevanja (kot je infrardeče) in čaka na povratni signal ali spremembo polja, predmet, ki ga zaznava, pa se imenuje tarča senzorja bližine.
Induktivni senzorji bližine – imajo na vhodu oscilator, ki spreminja izgubno upornost s približevanjem prevodnemu mediju. Ti senzorji so prednostne kovinske tarče.
Kapacitivni senzorji bližine – pretvarjajo spremembe elektrostatične kapacitivnosti na obeh straneh zaznavne elektrode in ozemljene elektrode. To se zgodi s približevanjem bližnjim predmetom s spremembo frekvence nihanja. Za zaznavanje bližnjih ciljev se frekvenca nihanja pretvori v enosmerno napetost in primerja z vnaprej določenim pragom. Ti senzorji so prva izbira za plastične cilje.
Uporabi
· Uporablja se v avtomatizacijskem inženirstvu za opredelitev obratovalnega stanja procesne opreme, proizvodnih sistemov in avtomatizacijske opreme
· Uporablja se v oknu za aktiviranje opozorila, ko je okno odprto
· Uporablja se za spremljanje mehanskih vibracij za izračun razlike v razdalji med gredjo in nosilnim ležajem
Čas objave: 3. julij 2023