Zariadenie zhromažďuje informácie o teplote zo zdroja a prevádza ich do formy, ktorej rozumejú iné zariadenia alebo ľudia. Najlepším príkladom teplotného senzora je sklenený ortuťový teplomer, ktorý sa rozťahuje a sťahuje pri zmene teploty. Zdrojom merania teploty je vonkajšia teplota a pozorovateľ sa pozerá na polohu ortuti, aby zmeral teplotu. Existujú dva základné typy teplotných senzorov:
· Kontaktný senzor
Tento typ senzora vyžaduje priamy fyzický kontakt so snímaným objektom alebo médiom. Dokáže monitorovať teplotu pevných látok, kvapalín a plynov v širokom teplotnom rozsahu.
· Bezkontaktný senzor
Tento typ senzora nevyžaduje žiadny fyzický kontakt s detekovaným objektom alebo médiom. Monitorujú neodrážajúce pevné látky a kvapaliny, ale sú nepoužiteľné proti plynom kvôli ich prirodzenej priehľadnosti. Tieto senzory merajú teplotu pomocou Planckovho zákona. Zákon sa zaoberá teplom vyžarovaným zo zdroja tepla na meranie teploty.
Pracovné princípy a príklady rôznych typovteplotné senzory:
(i) Termočlánky – Pozostávajú z dvoch drôtov (každý z inej rovnomernej zliatiny alebo kovu), ktoré tvoria merací spoj spojením na jednom konci, ktoré je otvorené k testovanému prvku. Druhý koniec drôtu je pripojený k meraciemu zariadeniu, kde sa vytvorí referenčný spoj. Keďže teplota dvoch uzlov je odlišná, prúd preteká obvodom a výsledné milivolty sa merajú na určenie teploty uzla.
(ii) Odporové teplotné detektory (RTDS) – Ide o tepelné rezistory, ktoré sa vyrábajú tak, aby menili odpor pri zmene teploty, a sú drahšie ako akékoľvek iné zariadenia na detekciu teploty.
(iii)Termistory– sú ďalším typom odporu, kde sú veľké zmeny odporu úmerné alebo nepriamo úmerné malým zmenám teploty.
(2) Infračervený senzor
Zariadenie vyžaruje alebo detekuje infračervené žiarenie na snímanie špecifických fáz v prostredí. Vo všeobecnosti tepelné žiarenie vyžarujú všetky objekty v infračervenom spektre a infračervené senzory detekujú toto žiarenie, ktoré je pre ľudské oko neviditeľné.
· Výhody
Jednoduché pripojenie, dostupné na trhu.
· Nevýhody
Byť rušený okolitým hlukom, ako je žiarenie, okolité svetlo atď.
Ako to funguje:
Základnou myšlienkou je použiť infračervené diódy emitujúce svetlo na vyžarovanie infračerveného svetla na objekty. Ďalšia infračervená dióda rovnakého typu sa použije na detekciu vĺn odrážaných od objektov.
Keď je infračervený prijímač ožiarený infračerveným svetlom, na vodiči vzniká rozdiel napätia. Keďže generované napätie je malé a ťažko sa detekuje, na presnú detekciu nízkeho napätia sa používa operačný zosilňovač (operačný zosilňovač).
(3) Ultrafialový senzor
Tieto senzory merajú intenzitu alebo silu dopadajúceho ultrafialového svetla. Toto elektromagnetické žiarenie má vlnovú dĺžku dlhšiu ako röntgenové lúče, ale stále kratšiu ako viditeľné svetlo. Na spoľahlivé snímanie ultrafialového žiarenia sa používa aktívny materiál nazývaný polykryštalický diamant, ktorý dokáže detekovať vystavenie ultrafialovému žiareniu z prostredia.
Kritériá pre výber UV senzorov
· Rozsah vlnových dĺžok, ktoré dokáže detekovať UV senzor (nanometer)
· Prevádzková teplota
· Presnosť
· Hmotnosť
· Rozsah výkonu
Ako to funguje:
UV senzory prijímajú jeden typ energetického signálu a vysielajú iný typ energetického signálu.
Aby sa tieto výstupné signály mohli pozorovať a zaznamenávať, sú smerované do elektromera. Na generovanie grafiky a správ sa výstupný signál prenáša do analógovo-digitálneho prevodníka (ADC) a potom pomocou softvéru do počítača.
Aplikácie:
· Zmerajte časť UV spektra, ktorá spôsobuje spálenie pokožky slnkom
· LEKÁREŇ
· Autá
· Robotika
· Proces úpravy rozpúšťadlom a farbenia pre tlačiarenský a farbiarsky priemysel
Chemický priemysel na výrobu, skladovanie a prepravu chemikálií
(4) Dotykový senzor
Dotykový senzor funguje ako premenný rezistor v závislosti od polohy dotyku. Schéma dotykového senzora pracujúceho ako premenný rezistor.
Dotykový senzor sa skladá z nasledujúcich komponentov:
· Plne vodivý materiál, ako napríklad meď
· Izolačné dištančné materiály, ako napríklad pena alebo plast
· Časť vodivého materiálu
Princíp a práca:
Niektoré vodivé materiály bránia toku prúdu. Hlavným princípom lineárnych snímačov polohy je, že čím dlhší je materiál, cez ktorý musí prúd prechádzať, tým viac sa tok prúdu obracia. V dôsledku toho sa odpor materiálu mení zmenou jeho kontaktnej polohy s plne vodivým materiálom.
Softvér je zvyčajne pripojený k dotykovému senzoru. V tomto prípade pamäť poskytuje softvér. Keď sú senzory vypnuté, dokážu si zapamätať „polohu posledného kontaktu“. Po aktivácii senzora si dokážu zapamätať „polohu prvého kontaktu“ a pochopiť všetky hodnoty, ktoré sú s ňou spojené. Táto akcia je podobná pohybu myši a jej umiestneniu na druhom konci podložky pod myš, aby sa kurzor presunul na vzdialenejší koniec obrazovky.
Použiť
Dotykové senzory sú cenovo dostupné a odolné a sú široko používané
Obchod – zdravotníctvo, predaj, fitness a hry
· Spotrebiče – rúra, práčka/sušička, umývačka riadu, chladnička
Doprava – Zjednodušená kontrola medzi výrobou kokpitu a výrobcami vozidiel
· Snímač hladiny kvapaliny
Priemyselná automatizácia – snímanie polohy a hladiny, manuálne dotykové ovládanie v automatizačných aplikáciách
Spotrebná elektronika – poskytuje nové úrovne pocitu a ovládania v rôznych spotrebných produktoch
Snímače priblíženia detekujú prítomnosť objektov, ktoré sa takmer nestretávajú s žiadnym kontaktným bodom. Pretože medzi senzorom a meraným objektom nedochádza ku kontaktu a chýbajú mechanické časti, majú tieto senzory dlhú životnosť a vysokú spoľahlivosť. Medzi rôzne typy snímačov priblíženia patria indukčné snímače priblíženia, kapacitné snímače priblíženia, ultrazvukové snímače priblíženia, fotoelektrické snímače, Hallove snímače atď.
Ako to funguje:
Snímač priblíženia vyžaruje elektromagnetické alebo elektrostatické pole alebo lúč elektromagnetického žiarenia (napríklad infračerveného) a čaká na spätný signál alebo zmenu poľa a snímaný objekt sa nazýva cieľ snímača priblíženia.
Indukčné snímače priblíženia – majú ako vstup oscilátor, ktorý mení stratový odpor priblížením sa k vodivému médiu. Tieto snímače sú preferované kovové ciele.
Kapacitné senzory priblíženia – premieňajú zmeny elektrostatickej kapacity na oboch stranách detekčnej elektródy a uzemnenej elektródy. K tomu dochádza priblížením sa k blízkym objektom so zmenou frekvencie kmitania. Na detekciu blízkych cieľov sa frekvencia kmitania prevedie na jednosmerné napätie a porovná sa s vopred stanovenou prahovou hodnotou. Tieto senzory sú prvou voľbou pre plastové ciele.
Použiť
· Používa sa v automatizačnom inžinierstve na definovanie prevádzkového stavu zariadení procesného inžinierstva, výrobných systémov a automatizačných zariadení
· Používa sa v okne na aktiváciu upozornenia pri otvorení okna
· Používa sa na monitorovanie mechanických vibrácií na výpočet rozdielu vzdialenosti medzi hriadeľom a nosným ložiskom
Čas uverejnenia: 3. júla 2023