Dispozitivul colectează informații despre temperatură de la sursă și le transformă într-o formă care poate fi înțeleasă de alte dispozitive sau persoane. Cel mai bun exemplu de senzor de temperatură este un termometru cu mercur din sticlă, care se dilată și se contractă pe măsură ce temperatura se schimbă. Temperatura externă este sursa măsurării temperaturii, iar observatorul privește poziția mercurului pentru a măsura temperatura. Există două tipuri de bază de senzori de temperatură:
· Senzor de contact
Acest tip de senzor necesită contact fizic direct cu obiectul sau mediul detectat. Aceștia pot monitoriza temperatura solidelor, lichidelor și gazelor pe o gamă largă de temperaturi.
· Senzor fără contact
Acest tip de senzor nu necesită niciun contact fizic cu obiectul sau mediul detectat. Aceștia monitorizează solide și lichide nereflectorizante, dar sunt inutili împotriva gazelor datorită transparenței lor naturale. Acești senzori măsoară temperatura folosind legea lui Planck. Legea se referă la căldura radiată de o sursă de căldură pentru a măsura temperatura.
Principii de funcționare și exemple de diferite tipuri desenzori de temperatură:
(i) Termocuple – Acestea constau din două fire (fiecare dintr-un aliaj sau metal uniform diferit) care formează o joncțiune de măsurare printr-o conexiune la un capăt, deschisă către elementul testat. Celălalt capăt al firului este conectat la dispozitivul de măsurare, unde se formează o joncțiune de referință. Deoarece temperatura celor două noduri este diferită, curentul circulă prin circuit, iar milivolții rezultați sunt măsurați pentru a determina temperatura nodului.
(ii) Detectoare de temperatură cu rezistență (RTDS) – Acestea sunt rezistențe termice fabricate pentru a-și modifica rezistența pe măsură ce temperatura se schimbă și sunt mai scumpe decât orice alte echipamente de detectare a temperaturii.
(iii)Termistoare– reprezintă un alt tip de rezistență în care variațiile mari ale rezistenței sunt proporționale sau invers proporționale cu variațiile mici de temperatură.
(2) Senzor infraroșu
Dispozitivul emite sau detectează radiații infraroșii pentru a detecta faze specifice din mediu. În general, radiația termică este emisă de toate obiectele din spectrul infraroșu, iar senzorii infraroșii detectează această radiație care este invizibilă pentru ochiul uman.
· Avantaje
Ușor de conectat, disponibil pe piață.
· Dezavantaje
Fiți deranjați de zgomotul ambiental, cum ar fi radiațiile, lumina ambientală etc.
Cum funcționează:
Ideea de bază este de a utiliza diode emițătoare de lumină în infraroșu pentru a emite lumină infraroșie către obiecte. O altă diodă în infraroșu de același tip va fi utilizată pentru a detecta undele reflectate de obiecte.
Când receptorul infraroșu este iradiat cu lumină infraroșie, există o diferență de tensiune pe fir. Deoarece tensiunea generată este mică și dificil de detectat, se utilizează un amplificator operațional pentru a detecta cu precizie tensiunile joase.
(3) Senzor ultraviolet
Acești senzori măsoară intensitatea sau puterea luminii ultraviolete incidente. Această radiație electromagnetică are o lungime de undă mai mare decât razele X, dar totuși mai scurtă decât lumina vizibilă. Un material activ numit diamant policristalin este utilizat pentru detectarea fiabilă a ultravioletelor, care poate detecta expunerea mediului la radiațiile ultraviolete.
Criterii pentru selectarea senzorilor UV
· Interval de lungimi de undă care poate fi detectat de senzorul UV (nanometri)
· Temperatura de funcționare
· Precizie
· Greutate
· Interval de putere
Cum funcționează:
Senzorii UV primesc un tip de semnal de energie și transmit un alt tip de semnal de energie.
Pentru a observa și înregistra aceste semnale de ieșire, acestea sunt direcționate către un contor electric. Pentru a genera grafice și rapoarte, semnalul de ieșire este transmis către un convertor analog-digital (ADC) și apoi către un computer prin intermediul unui software.
Aplicații:
· Măsoară partea spectrului UV care provoacă arsuri solare asupra pielii
· Farmacie
· Mașini
· Robotică
· Tratament cu solvent și proces de vopsire pentru industria tipografică și de vopsire
Industria chimică pentru producerea, depozitarea și transportul substanțelor chimice
(4) Senzor tactil
Senzorul tactil acționează ca o rezistență variabilă în funcție de poziția atingerii. Diagrama unui senzor tactil care funcționează ca o rezistență variabilă.
Senzorul tactil este alcătuit din următoarele componente:
· Material complet conductiv, cum ar fi cuprul
· Materiale izolatoare pentru distanțiere, cum ar fi spumă sau plastic
· Parte a materialului conductiv
Principiu și funcționare:
Unele materiale conductoare se opun fluxului de curent. Principiul principal al senzorilor de poziție liniară este că, cu cât este mai mare lungimea materialului prin care trebuie să treacă curentul, cu atât fluxul de curent este mai inversat. Drept urmare, rezistența unui material se modifică prin schimbarea poziției sale de contact cu un material complet conductiv.
De obicei, software-ul este conectat la un senzor tactil. În acest caz, memoria este furnizată de software. Când senzorii sunt opriți, aceștia își pot aminti „locația ultimului contact”. Odată ce senzorul este activat, aceștia își pot aminti „poziția primului contact” și pot înțelege toate valorile asociate acesteia. Această acțiune este similară cu mutarea mouse-ului și poziționarea acestuia la celălalt capăt al mouse pad-ului pentru a muta cursorul la capătul îndepărtat al ecranului.
Aplică
Senzorii tactili sunt rentabili și durabili și sunt utilizați pe scară largă
Afaceri – asistență medicală, vânzări, fitness și jocuri
· Electrocasnice – cuptor, mașină de spălat/uscător, mașină de spălat vase, frigider
Transport – Control simplificat între producătorii de cabine de pilotaj și producătorii de vehicule
· Senzor de nivel al lichidului
Automatizare industrială – detectarea poziției și nivelului, control tactil manual în aplicații de automatizare
Electronică de larg consum – oferind noi niveluri de senzație și control într-o varietate de produse de larg consum
Senzorii de proximitate detectează prezența obiectelor care abia au puncte de contact. Deoarece nu există contact între senzor și obiectul măsurat și din cauza lipsei pieselor mecanice, acești senzori au o durată lungă de viață și o fiabilitate ridicată. Diferite tipuri de senzori de proximitate sunt senzorii de proximitate inductivi, senzorii de proximitate capacitivi, senzorii de proximitate cu ultrasunete, senzorii fotoelectrici, senzorii cu efect Hall și așa mai departe.
Cum funcționează:
Senzorul de proximitate emite un câmp electromagnetic sau electrostatic sau un fascicul de radiații electromagnetice (cum ar fi infraroșu) și așteaptă un semnal de răspuns sau o modificare a câmpului, iar obiectul detectat se numește ținta senzorului de proximitate.
Senzori de proximitate inductivi – au un oscilator ca intrare care modifică rezistența la pierderi prin apropierea de mediul conductor. Acești senzori sunt țintele metalice preferate.
Senzori de proximitate capacitivi – aceștia convertesc modificările capacității electrostatice de pe ambele părți ale electrodului de detectare și ale electrodului împământat. Acest lucru se întâmplă prin apropierea obiectelor din apropiere cu o modificare a frecvenței de oscilație. Pentru a detecta țintele din apropiere, frecvența de oscilație este convertită într-o tensiune continuă și comparată cu un prag predeterminat. Acești senzori sunt prima alegere pentru țintele din plastic.
Aplică
· Utilizat în ingineria automatizării pentru a defini starea de funcționare a echipamentelor de inginerie a proceselor, a sistemelor de producție și a echipamentelor de automatizare
· Folosit într-o fereastră pentru a activa o alertă atunci când fereastra este deschisă
· Folosit pentru monitorizarea vibrațiilor mecanice pentru a calcula diferența de distanță dintre arbore și rulmentul de susținere
Data publicării: 03 iulie 2023