Katere so vrste običajnih senzorjev?

Senzor je komponenta, ki uporablja novo visokotehnološko tehnologijo za merjenje fizikalnih in kemičnih učinkov. Pogosto se uporablja za zaznavanje in odzivanje na elektronske ali optične signale, zato obstaja veliko vrst. Sledi podroben uvod v vrste senzorjev:

1. Uporovni senzor

• Uporovni senzor je naprava, ki pretvarja izmerjene fizikalne količine, kot so premik, deformacija, sila, pospešek, vlažnost, temperatura itd., v vrednosti upora. Obstajajo predvsem uporovne zaznavalne naprave, kot so upornostna deformacija, piezorezistivna naprava, toplotno upornost, toplotno občutljiva, plinsko občutljiva in občutljiva na vlago.

 

 

2. Senzor temperature

• Temperaturni senzor v glavnem temelji na načelu, da se vrednost upora upora in potencial termočlena redno spreminjata z različnimi temperaturami, tako da lahko dobimo vrednost temperature, ki jo je treba izmeriti. Ne obstaja samo širok izbor temperaturnih senzorjev, ampak tudi različne kombinacije. Ustrezne izdelke je treba izbrati glede na različna mesta.

3. Senzor tlaka

• Senzor tlaka je najpogosteje uporabljen senzor v industrijski praksi. Široko se uporablja v različnih industrijskih avtomatskih krmilnih okoljih, ki vključujejo varčevanje z vodo in hidroenergijo, železniški promet, inteligentne zgradbe, avtomatsko krmiljenje proizvodnje, vesoljsko, vojaško industrijo, petrokemično, naftne vrtine, električno energijo, ladje, strojna orodja, cevovode in številne druge industrije.

4. Senzor moči frekvenčne pretvorbe

• Senzor moči frekvenčne pretvorbe izvede vzorčenje izmeničnega toka vhodnih napetostnih in tokovnih signalov, nato pa poveže vzorčene vrednosti s sekundarnim instrumentom z digitalnim vhodom prek prenosnih sistemov, kot so kabli in optična vlakna, sekundarni instrument z digitalnim vhodom pa izvede izračune na vzorčene vrednosti napetosti in toka, lahko dobite RMS vrednost napetosti, trenutno RMS vrednost, osnovno napetost, osnovni tok, harmonično napetost, harmonični tok, aktivno moč, osnovno moč, harmonično moč in druge parametre.

5. Senzor uporovne napetosti

• Merilnik upora v senzorju ima učinek deformacije kovine, to pomeni, da pride do mehanske deformacije pod delovanjem zunanje sile, zato se vrednost upora ustrezno spremeni. Obstajata dve vrsti uporovnih merilnikov napetosti: kovinski in polprevodniški. Kovinske merilnike napetosti lahko razdelimo na žične, folijske in filmske. Prednosti polprevodniških merilnikov napetosti so visoka občutljivost (običajno desetkrat večja od žičnih in folijskih vrst) in majhni stranski učinki.

6. Senzor toplotne upornosti

• Merjenje temperature toplotnega upora temelji na značilnostih, da vrednost upora kovinskih vodnikov narašča s povišanjem temperature za merjenje temperature. Večina toplotnih uporov je izdelanih iz čistih kovinskih materialov, najbolj razširjena pa sta trenutno platina in baker. Poleg tega so bili za izdelavo toplotnih uporov uporabljeni materiali, kot so nikelj, mangan in rodij. Za merjenje temperature in s temperaturo povezanih parametrov uporablja predvsem značilnost, da se vrednost upora spreminja s temperaturo. Ta senzor je bolj primeren za priložnosti, kjer je natančnost zaznavanja temperature relativno visoka.

 

 

7. Laserski senzor

• Senzorji, ki izvajajo meritve z uporabo laserske tehnologije. Sestavljen je iz laserja, laserskega detektorja in merilnega vezja. Laserski senzor je nov tip merilnega instrumenta. Njegove prednosti so, da lahko izvaja brezkontaktne meritve na dolge razdalje, visoka hitrost, visoka natančnost, velik merilni razpon in močna odpornost proti svetlobi in električnim motnjam. Ko laserski senzor deluje, je dioda, ki oddaja laser, usmerjena proti tarči, da oddaja laserske impulze. Ko se laserska svetloba odbije od tarče, se razprši v vse smeri, del razpršene svetlobe pa se vrne v sprejemnik senzorja. Ko ga sprejme optični sistem, se slika na plazoviti fotodiodi.

8. Hallov senzor

• Hallov senzor je senzor magnetnega polja, izdelan v skladu s Hallovim učinkom, ki se pogosto uporablja v tehnologiji industrijske avtomatizacije, tehnologiji zaznavanja in obdelavi informacij. Hallov učinek je osnovna metoda za preučevanje lastnosti polprevodniških materialov. Hallov koeficient, izmerjen s poskusom Hallovega učinka, lahko določi pomembne parametre, kot so vrsta prevodnosti, koncentracija nosilcev in mobilnost nosilcev polprevodniških materialov.

9. Brezžični senzor temperature

• Brezžični temperaturni senzor pretvori temperaturne parametre nadzornega objekta v električne signale in pošlje brezžične signale sprejemnemu terminalu za zaznavanje, prilagajanje in nadzor sistema. Lahko se neposredno namesti v razdelilno omarico splošne industrijske toplotne upornosti in termočlena ter tvori integrirano strukturo z elementi za zaznavanje polja. Običajno se uporablja v povezavi z brezžičnimi releji, sprejemnimi terminali, komunikacijskimi serijskimi vrati, elektronskimi računalniki itd. To ne prihrani le kompenzacijskih žic in kablov, temveč tudi zmanjša popačenje in motnje pri prenosu signala, s čimer pridobimo visoko natančne rezultate meritev.

10. Pametni senzorji

• Funkcija pametnega senzorja je predlagana s simulacijo usklajenega delovanja človeških čutil in možganov v kombinaciji z dolgotrajnimi raziskavami in praktičnimi izkušnjami na področju tehnologije testiranja. Je relativno samostojna inteligentna enota. Njegov videz je ublažil stroge zahteve prvotne zmogljivosti strojne opreme, delovanje senzorja pa je mogoče močno izboljšati s pomočjo programske opreme.

11. Vidni senzor

• Vizualni senzor se nanaša na zmožnost zajemanja na tisoče slikovnih pik svetlobe iz celotne slike. Jasnost in finost slike se pogosto merita z ločljivostjo, izraženo v številu slikovnih pik. Senzorji za vid imajo na tisoče slikovnih pik, ki zajemajo svetlobo celotne slike. Ostrina in podrobnosti slike se običajno merijo z ločljivostjo, izraženo v številu slikovnih pik.

12. Senzor premika

• Senzor pomika se imenuje tudi linearni senzor, senzor, ki pretvarja pomik v električno energijo. Senzor pomika je linearna naprava, ki spada v kovinsko indukcijo. Naloga senzorja je pretvarjanje različnih izmerjenih fizikalnih veličin v električno energijo. Razdeljen je na induktivne senzorje premika, kapacitivne senzorje premika, fotoelektrične senzorje premika, ultrazvočne senzorje premika, senzorje premika tipa Hall Hall.

13. Senzor rešetke

• Meroslovne rešetke se običajno uporabljajo v sistemih za digitalno zaznavanje za zaznavanje visokonatančnih linearnih in kotnih premikov. To je naprava za zaznavanje, ki se pogosto uporablja na obdelovalnih strojih CNC. Prostorska ločljivost senzorja rešetke lahko na splošno doseže približno 1 μm, dolžina posamezne rešetke lahko doseže več kot 600 mm, glavna rešetka je lahko spojena, merilno območje pa lahko doseže več kot nekaj metrov.

14. Senzor vakuuma

• Vakuumski senzor je izdelan z napredno silicijevo mikro-obdelovalno tehnologijo. To je oddajnik absolutnega tlaka, izdelan iz vgrajenega silicijevega piezoresistivnega elementa kot osrednjega elementa senzorja. Zaradi uporabe neposrednega spajanja silicij-silicij ali elektrostatičnega stekla silicij-Pyrex. Vakuumska referenčna tlačna votlina, ki nastane z lepljenjem, in vrsta tehnologije pakiranja brez napetosti ter tehnologije natančne temperaturne kompenzacije imajo izjemne prednosti odlične stabilnosti in visoke natančnosti ter so primeren za merjenje in nadzor absolutnega tlaka v različnih situacijah.

15. Ultrazvočni senzor razdalje

• Ultrazvočni senzor za merjenje razdalje prevzame princip ultrazvočnega odmeva in uporablja natančno tehnologijo merjenja časovne razlike za zaznavanje razdalje med senzorjem in tarčo. Uporablja ultrazvočni senzor z majhnim kotom in majhnim slepim območjem, ki ima prednosti natančnega merjenja, brezkontaktnega, vodoodpornega, protikorozijskega in nizkega stroška. Druge prednosti, lahko se uporablja za zaznavanje nivoja tekočine in materiala. Edinstvena metoda zaznavanja nivoja tekočine in materiala lahko zagotovi stabilen izhod, ko je na površini tekočine pena ali močno tresenje in je težko zaznati odmev.

16. Merilna celica

• Tehtalna celica je naprava za pretvorbo sile v električno energijo, ki lahko gravitacijo pretvori v električni signal in je ključna komponenta elektronske tehtnice. Obstaja veliko vrst senzorjev, ki lahko realizirajo pretvorbo sile v električno energijo, pogosti pa so vrsta uporne napetosti, vrsta elektromagnetne sile in kapacitivni tip. Tip elektromagnetne sile se v glavnem uporablja za elektronske tehtnice, kapacitivni tip se uporablja za nekatere elektronske žerjavne tehtnice, velika večina tehtnic pa uporablja tehtalne celice z upornostjo. Tehtalna celica tipa uporne napetosti ima preprosto strukturo, visoko natančnost in široko uporabnost ter se lahko uporablja v razmeroma slabem okolju.

 

 

17. Kapacitivni senzor nivoja

• Kapacitivni senzor nivoja je sestavljen iz kapacitivnega senzorja in vezja elektronskega modula. Temelji na dvožičnem 4~20mA konstantnem tokovnem izhodu. Po pretvorbi se lahko oddaja v trižičnem ali štirižilnem načinu. Izhodni signal je oblikovan kot 1~5V, 0~5V, 0~10mA in drugi standardni signali. Kapacitivni senzorji so sestavljeni iz izoliranih elektrod in valjaste kovinske posode, v kateri je merilni medij. Ko se nivo materiala dvigne, ker je dielektrična konstanta neprevodnega materiala znatno manjša od dielektrične konstante zraka, se kapacitivnost spreminja z višino materiala.

18. Senzor kislosti antimonove elektrode

• Senzor kislosti z antimonovo elektrodo je industrijski spletni instrument za analizo, ki vključuje zaznavanje pH, samodejno čiščenje in pretvorbo električnega signala. To je sistem za merjenje vrednosti pH, sestavljen iz antimonove elektrode in referenčne elektrode. Ker se na površini antimonove elektrode tvori plast antimonovega trioksidnega oksida, bo v kisli raztopini, ki jo je treba testirati, nastala potencialna razlika med kovinsko antimonovo površino in antimonovim trioksidom. Velikost te potencialne razlike je odvisna od koncentracije treh antimonovih oksidov, kiustrezajo primernosti vodikovih ionov v kisli raztopini, ki jo je treba meriti.

19. Piezorezistivni senzor

• Piezoresistivni senzor je naprava, izdelana s širjenjem upora na podlago iz polprevodniškega materiala glede na piezorezistenčni učinek polprevodniškega materiala. Podlago je mogoče neposredno uporabiti kot merilni senzorski element, difuzijski upor pa je povezan s podlago, da tvori most. Ko je substrat deformiran zaradi zunanje sile, se bodo vrednosti upora spremenile in most bo ustvaril ustrezen neuravnotežen izhod. Materiali substrata (ali diafragme), ki se uporabljajo kot piezorezistivni senzorji, so predvsem silicijeve rezine in germanijeve rezine. Silicijevi piezorezistivni senzorji, izdelani iz silicijevih rezin kot občutljivih materialov, so vzbujali vedno več pozornosti, zlasti za merjenje tlaka. Najpogosteje se uporabljajo polprevodniški piezorezistivni senzorji za hitrost in hitrost.

20. Fotosenzibilni senzor

• Fotosenzitivni senzor je eden najpogostejših senzorjev. Ima široko paleto, ki vključuje predvsem: fotocelice, fotopomnoževalne cevi, fotoupore, fototranzistorje, sončne celice, infrardeče senzorje, ultravijolične senzorje, fotoelektrične senzorje z optičnimi vlakni, barvne senzorje, slikovne senzorje CCD in CMOS itd. Njegove občutljive valovne dolžine so okoli valovnih dolžin vidne svetlobe, vključno z infrardečimi in ultravijoličnimi valovnimi dolžinami. Senzor svetlobe ni omejen na zaznavanje svetlobe, lahko se uporablja tudi kot element zaznavanja za oblikovanje drugih senzorjev za zaznavanje številnih neelektričnih veličin, če se te neelektrične količine pretvorijo v spremembe optičnih signalov. Optični senzor je trenutno eden izmed senzorjev z največjo zmogljivostjo in najširšo uporabo ter zavzema zelo pomembno mesto pri uvajanju avtomatske krmilne in neelektrične merilne tehnologije.

21. Infrardeči senzor

• The infrared sensor is a sensor that uses the principle of a thermocouple to detect infrared radiation from the physical effect of the interaction between infrared radiation and matter. In most cases, it uses the electrical effect of this interaction. Measure the difference between the target object and the sensor or the object and the ambient temperature. The principle of the thermocouple is that two different metals A and B form a closed loop. When the temperature of the two contact ends is different (T>To), v zanki nastaja termoelektrika. Potencialni Eab, kjer se T imenuje vroč konec, delovni konec ali merilni konec, To pa se imenuje hladen konec, prosti konec ali referenčni konec. A in B imenujemo termovke. Velikost termoelektričnega potenciala je določena s kontaktnim potencialom (imenovan tudi Burrov potencial paste) in potencialom temperaturne razlike (imenovan tudi Thomsonov potencial).

 

 

22. Senzor prevodnosti

• Je procesni instrument (integrirani senzor), ki posredno meri koncentracijo ionov z merjenjem vrednosti prevodnosti raztopine in lahko sproti zaznava prevodnost vodne raztopine v industrijskem procesu na spletu. Ker je raztopina elektrolita dober prevodnik električnega toka, tako kot kovinski prevodnik, mora obstajati upor, ko tok teče skozi raztopino elektrolita, in je v skladu z Ohmovim zakonom. Vendar pa so uporne temperaturne značilnosti tekočin nasprotne kot pri kovinskih prevodnikih in imajo negativne temperaturne značilnosti. Da bi jo razlikovali od kovinskih prevodnikov, je prevodnost raztopine elektrolita izražena s prevodnostjo (vzajemna upornost) ali prevodnost (vzajemna upornost). Ko dve medsebojno izolirani elektrodi tvorita prevodno celico, če raztopino, ki jo testiramo, postavimo na sredino in skozi njo teče izmenični tok s konstantno napetostjo, nastane tokovna zanka. Če sta napetost in velikost elektrode fiksni, obstaja določeno funkcionalno razmerje med tokom zanke in prevodnostjo.