Устройството събира информация за температурата от източника и я преобразува във форма, която може да бъде разбрана от други устройства или хора. Най-добрият пример за температурен сензор е стъклен живачен термометър, който се разширява и свива с промяната на температурата. Външната температура е източникът на измерване на температурата и наблюдателят наблюдава позицията на живака, за да измери температурата. Има два основни вида температурни сензори:
· Контактен сензор
Този тип сензор изисква директен физически контакт с измервания обект или среда. Те могат да следят температурата на твърди вещества, течности и газове в широк температурен диапазон.
· Безконтактен сензор
Този тип сензор не изисква физически контакт с обекта или средата, която се открива. Те наблюдават неотразяващи твърди вещества и течности, но са безполезни срещу газове поради естествената им прозрачност. Тези сензори измерват температурата, използвайки закона на Планк. Законът се отнася до топлината, излъчвана от източник на топлина, за да се измери температурата.
Принципи на работа и примери за различни видоветемпературни сензори:
(i) Термодвойки – Те се състоят от два проводника (всеки от различна еднородна сплав или метал), образуващи измервателен възел чрез връзка в единия край, отворена към тествания елемент. Другият край на проводника е свързан към измервателното устройство, където се образува референтен възел. Тъй като температурата на двата възела е различна, токът протича през веригата и получените миливолти се измерват, за да се определи температурата на възела.
(ii) Резисторни температурни детектори (RTDS) – Това са термични резистори, които са произведени така, че да променят съпротивлението си при промяна на температурата и са по-скъпи от всяко друго оборудване за измерване на температура.
(iii)Термистори– те са друг вид съпротивление, при което големите промени в съпротивлението са пропорционални или обратно пропорционални на малките промени в температурата.
(2) Инфрачервен сензор
Устройството излъчва или открива инфрачервено лъчение, за да усети специфични фази в околната среда. Като цяло, топлинното лъчение се излъчва от всички обекти в инфрачервения спектър, а инфрачервените сензори откриват това лъчение, което е невидимо за човешкото око.
· Предимства
Лесен за свързване, наличен на пазара.
· Недостатъци
Да бъдете обезпокоявани от околен шум, като например радиация, околна светлина и др.
Как работи:
Основната идея е да се използват инфрачервени светодиоди, за да се излъчва инфрачервена светлина към обектите. Друг инфрачервен диод от същия тип ще се използва за откриване на вълни, отразени от обектите.
Когато инфрачервеният приемник е облъчен с инфрачервена светлина, върху проводника има разлика в напрежението. Тъй като генерираното напрежение е малко и трудно за откриване, се използва операционен усилвател (оптичен усилвател) за точно откриване на ниски напрежения.
(3) Ултравиолетов сензор
Тези сензори измерват интензитета или силата на падащата ултравиолетова светлина. Това електромагнитно лъчение има дължина на вълната по-дълга от рентгеновите лъчи, но все пак по-къса от видимата светлина. Активен материал, наречен поликристален диамант, се използва за надеждно ултравиолетово измерване, което може да открие излагането на околната среда на ултравиолетова радиация.
Критерии за избор на UV сензори
· Диапазон на дължината на вълната, който може да бъде открит от UV сензор (нанометър)
· Работна температура
· Точност
· Тегло
· Диапазон на мощност
Как работи:
UV сензорите приемат един вид енергиен сигнал и предават различен вид енергиен сигнал.
За да се наблюдават и записват тези изходни сигнали, те се насочват към електромер. За генериране на графики и отчети, изходният сигнал се предава към аналогово-цифров преобразувател (ADC) и след това към компютър чрез софтуер.
Приложения:
· Измерете частта от UV спектъра, която причинява слънчево изгаряне на кожата
· Аптека
· Автомобили
· Роботика
· Процес на обработка с разтворител и боядисване за печатарската и бояджийската промишленост
Химическа промишленост за производство, съхранение и транспортиране на химикали
(4) Сензор за докосване
Сензорът за допир действа като променлив резистор в зависимост от позицията на докосване. Диаграма на сензор за допир, работещ като променлив резистор.
Сензорът за докосване се състои от следните компоненти:
· Напълно проводим материал, като например мед
· Изолационни дистанционни материали, като например пяна или пластмаса
· Част от проводим материал
Принцип и работа:
Някои проводими материали се противопоставят на протичането на тока. Основният принцип на линейните сензори за положение е, че колкото по-голяма е дължината на материала, през който трябва да премине токът, толкова повече протичането на тока е обърнато. В резултат на това съпротивлението на материала се променя чрез промяна на позицията му на контакт с напълно проводим материал.
Обикновено софтуерът е свързан със сензор за докосване. В този случай паметта се осигурява от софтуер. Когато сензорите са изключени, те могат да запомнят „местоположението на последния контакт“. След като сензорът е активиран, те могат да запомнят „позицията на първия контакт“ и да разберат всички стойности, свързани с нея. Това действие е подобно на преместването на мишката и позиционирането ѝ в другия край на подложката за мишка, за да се премести курсорът в далечния край на екрана.
Приложи
Сензорите за докосване са рентабилни и издръжливи и се използват широко
Бизнес – здравеопазване, продажби, фитнес и игри
· Уреди – фурна, пералня/сушилня, съдомиялна машина, хладилник
Транспорт – Опростен контрол между производителя на пилотски кабини и производителите на превозни средства
· Сензор за ниво на течността
Индустриална автоматизация – отчитане на позиция и ниво, ръчно сензорно управление в приложения за автоматизация
Потребителска електроника – осигуряване на нови нива на усещане и контрол в разнообразни потребителски продукти
Сензорите за близост откриват наличието на обекти, които почти нямат точки на контакт. Тъй като няма контакт между сензора и измервания обект и поради липсата на механични части, тези сензори имат дълъг експлоатационен живот и висока надеждност. Различните видове сензори за близост са индуктивни сензори за близост, капацитивни сензори за близост, ултразвукови сензори за близост, фотоелектрически сензори, сензори на Хол и т.н.
Как работи:
Сензорът за близост излъчва електромагнитно или електростатично поле или лъч електромагнитно излъчване (като инфрачервено) и чака обратен сигнал или промяна в полето, а обектът, който се усеща, се нарича цел на сензора за близост.
Индуктивни сензори за близост – те имат осцилатор на вход, който променя съпротивлението на загубите чрез приближаване към проводимата среда. Тези сензори са предпочитаните метални цели.
Капацитивни сензори за близост – те преобразуват промените в електростатичния капацитет от двете страни на детекторния електрод и заземения електрод. Това се случва чрез приближаване на близки обекти с промяна в честотата на трептене. За да се открият близки цели, честотата на трептене се преобразува в постоянно напрежение и се сравнява с предварително определен праг. Тези сензори са първият избор за пластмасови цели.
Приложи
· Използва се в автоматизацията за определяне на работното състояние на технологично оборудване, производствени системи и автоматизирано оборудване
· Използва се в прозорец за активиране на предупреждение при отваряне на прозорец
· Използва се за наблюдение на механични вибрации за изчисляване на разликата в разстоянието между вала и опорния лагер
Време на публикуване: 03 юли 2023 г.