Wprowadzenie do rodzajów czujników
W tym artykule przyjrzymy się różnym typom czujników, ale najpierw zrozumiemy, co to jest czujnik? Czujnik jest urządzeniem, które wykrywa wszelkie zmiany i zdarzenia na fizycznym wejściu i podaje wymagane sygnały wyjściowe, które można zarejestrować i skierować do późniejszego wykorzystania. Sygnał wyjściowy jest wyprowadzany w ilości elektrycznej. Słowo „czujniki” jest również nazywane przetwornikiem i związane z systemem pomiarowym. Dobrym przykładem czujnika jest termometr rtęciowy, który wykrywa ciepło lub temperaturę w układzie lub ciele ludzkim. Temperatura jest mierzona na podstawie skalibrowanego szklanego korpusu termometru w oparciu o skurcz i ekspansję ciekłej rtęci. Pochodzenie czujnika słowa pochodzi od słowa „postrzegać”
Rodzaje czujników
Istnieje wiele klasyfikacji czujników, które mogą pełnić różne role, od prostych do złożonych operacji. Niektóre z różnych fizycznych danych wejściowych, które również są mierzone, są odbierane w poniższej formie:
- Akustyka: Wejścia są mierzone przez falę, długość fali, prędkość fali i widmo
- Elektryczne: Wejściami, które należy mierzyć, są prąd, napięcie, pole elektryczne, przewodnictwo i przenikalność
- Agnetyczny: Wejściami, które należy skalibrować, są przepuszczalność, pole magnetyczne, natężenie strumienia
- Termiczne: Terminy, które należy mierzyć, to ciepło właściwe, przewodność cieplna i temperatura
- Lokalizacja, siła, przyspieszenie, ciśnienie, objętość, struktura, sztywność, moment obrotowy, pęd, wartości naprężeń i odkształceń, gęstość i podatność są mechaniczną formą danych wejściowych, które należy odnotować. Mierzone sygnały optyczne to prędkość fali, absorpcja, współczynnik załamania światła, fala i emisyjność.
Wyżej wymienione są pewną formą danych wejściowych, które można również przekształcić w inną formę danych wyjściowych, zgodnie z wymaganiami, a także zanotowanymi i zbadanymi pod kątem przyszłych technologii.
Klasyfikacja czujnika na podstawie różnych zastosowań jest następująca:
- Bliskość
- Pozycja
- Czujniki przemieszczenia
Czujnikami używanymi do pomiaru odległości jest potencjometr. Następnie różnymi czujnikami stosowanymi w tej dziedzinie są indukcyjne czujniki zbliżeniowe, enkodery optyczne, czujniki zbliżeniowe wiroprądowe, czujniki pneumatyczne i czujniki efektu Halla
- Czujnik światła: są one stosowane w fotodiodzie, rezystorze zależnym od światła i fototranzystorze.
- Czujniki temperatury: są stosowane w termoparach, termistorach i termostatach
- Czujniki ruchu i prędkości: są rozmieszczone w Tachogeneratorze i inkrementalnym koderze
- Czujnik dotykowy i czujniki piezoelektryczne: Służą do pomiaru ciśnienia płynu i manometru membranowego
- Czujniki przepływu cieczy: są stosowane w mierniku turbiny z płytą kryzową i rurce Venturiego
- Czujnik podczerwieni: są używane w parze nadajnika i odbiornika podczerwieni
- Czujnik siły: jest stosowany w tensometrze i czujnikach obciążenia
- Czujniki dotykowe: są stosowane w rezystancyjnych i pojemnościowych czujnikach dotykowych.
- Czujniki ultrafioletowe i czujniki fotostabilności: Służą do wykrywania bakteriobójczych detektorów UV, fototubów i detektorów światła ultrafioletowego.
Czujniki są klasyfikowane na podstawie wymagań jako czujniki aktywne i pasywne.
- Aktywne czujniki: Jego działanie opiera się na mocy lub sygnale ze źródła zewnętrznego. Sygnał, który jest podawany, nazywany jest sygnałem wzbudzającym i wytwarzał wymagany sygnał wyjściowy.
- Czujniki pasywne: bezpośrednio przekazuje sygnał wyjściowy odpowiadający komunikatom wejściowym.
Przykładem aktywnego czujnika jest tensometr, który nie generuje sygnału wyjściowego, lecz oblicza objętość przyłożonego ciśnienia w zależności od rezystancji układu. Opór jest obliczany przez przepuszczenie przez niego prądu. Tutaj przepływający prąd nazywany jest sygnałem wzbudzenia. Termopara jest przykładem czujnika pasywnego.
Działanie czujnika
Działanie i użycie czujników różnią się w zależności od zapotrzebowania. Omówiono tutaj czujnik wdrożony w publicznym systemie operacyjnym. System składa się z mikrofonu, głośnika i wzmacniacza. Tutaj czujnik służy jako funkcja wejściowa do mikrofonu, który wykrywa fale dźwiękowe i przekształca je na sygnały elektryczne. Następnie jest podawany do wzmacniacza, w którym fale elektryczne są wzmacniane, a następnie wzmacniany, a następnie podawany do głośnika.
Głośnik pobiera falę wyjściową z siłownika, gdzie fale elektryczne ze wzmacniacza są ponownie przekształcane w fale dźwiękowe o większym zasięgu. Czujniki analogowe wytwarzają nieprzerwane zmienne fale wyjściowe z zestawem wartości. Napięcie jest sygnałem wyjściowym i jest wprost proporcjonalne do wielkości mierzonej. Skończona liczba mierzona jako temperatura, prędkość, odkształcenie, ciśnienie są wielkościami analogowymi i występuje w naturze w sposób ciągły.
Cyfrowe czujniki generują dyskretne sygnały w postaci cyfrowej. C Wyjście tego czujnika ma stany WŁ. I WYŁ. Z logiką 1 i 0. Przycisk działa jak czujnik cyfrowy. Przełącznik ma dwa możliwe warunki, gdy jest wciśnięty, a zwolniony jest w stanie WYŁĄCZONY. Czujnik światła służy do obliczania prędkości i generuje sygnał cyfrowy. Tarcza jest połączona z wałem silnika za pomocą skończonej liczby widocznych szczelin. Czujnik światła wykrywa brak lub obecność światła i podaje sygnały logiczne 1 i 0 odpowiadające wejściu.
Następnie wejście jest wyświetlane na prędkości i obrotach płyty. Dokładna wartość jest zwiększana o przyrost szczeliny w płycie i pozwala na większą konfigurację szczeliny jednocześnie. Wydajność cyfrowa i analogowa jest porównywana tam, gdzie dokładność czujnika cyfrowego jest wysoka i reprezentuje wielkość mierzoną z kilkoma zastosowanymi bitami.
Zalety i wady czujnika
- Niektóre czujniki wyłącznika krańcowego mają wysoką wydajność prądową, wymagają ograniczonego wyczuwania technologii i są dostępne przy niskich kosztach. Wady tego czujnika wyłącznika krańcowego wymagają kontaktu fizycznego i mają bardzo wolny czas odbioru.
- Czujniki fotoelektryczne mają długą trwałość, minimalny czas reakcji, stosowane w czujnikach dalekiego zasięgu, wykrywają wszystkie formy dostępnej energii i działają skutecznie. Ale tutaj soczewka jest podatna na zanieczyszczenia, a na zasięg wykrywania wpływa kolor. Współczynnik odbicia celu jest zmniejszony.
- Czujniki indukcyjne są bardzo przewidywalne, mają długą żywotność, prostą instalację i są odporne na trudne warunki. W czujnikach indukcyjnych odległość jest ograniczeniem, które należy naprawić.
- Czujniki pojemnościowe identyfikują cele niemetaliczne, a także wykrywają je w dużych pojemnikach. Ale są wrażliwe na zmiany środowiskowe
- Czujniki ultradźwiękowe służą do wykrywania wszystkich materiałów i są zbyt wrażliwe na zmiany temperatury. Ma niską rozdzielczość i powtarzalność.
Polecane artykuły
To był przewodnik po typach czujników. Tutaj omawiamy działanie, typy, zalety i wady czujnika. Możesz także zapoznać się z następującymi artykułami, aby dowiedzieć się więcej -
- Co to są czujniki?
- Co to są czujniki zbliżeniowe?
- Technologia IoT
- System logiki rozmytej