Jaké typy senzorů existují v elektrotechnice?
Senzor je elektronické nebo elektromechanické zařízení určené k přeměně určitého efektu na elektrický signál. Toto je jedna z několika definic, která se mi zdá nejjednodušší a nejvhodnější.
Senzor si lze představit jako „černou skříňku“, která má něco na vstupu a na výstupu generuje signál vhodný pro další přenos a zpracování (obr. 1).
Ve většině případů zvážíme parametry a charakteristiky vstupního efektu a typ (způsob tvorby) výstupního signálu a také to, jak toho lze využít k řešení konkrétních problémů.
Návrh obvodů na úrovni schémat zapojení nás v této souvislosti nezajímá.
- bezpečnostní a požární poplašné systémy;
- automatizační systémy;
- telemetrie a ovládání.
ZAŘÍZENÍ A PRINCIP PROVOZU
- Kontakt;
- bezkontaktní.
První zahrnuje mechanické působení. Typickými představiteli této skupiny jsou koncové spínače, zařízení zaznamenávající a měřící tlak, průtok kapalin a plynů.
Bezkontaktní typy využívají několik principů detekce událostí: magnetický, optický, mikrovlnný, kapacitní, indukční, ultrazvukový.
Každý z nich má vlastnosti, které určují rozsah použití. Například indukční senzory nereagují na předměty vyrobené z nemagnetických materiálů. Dosah (detekce) navíc určuje typ zařízení.
Optické (opticko-elektronické), mikrovlnné a ultrazvukové jsou schopny pracovat ve značné vzdálenosti od testovaného objektu. Zbytek je určen pro použití na krátké vzdálenosti.
Rozsah použití různých typů senzorů.
Senzory umožňují v závislosti na jejich účelu detekovat přítomnost objektu v oblasti jejich pokrytí, určit jeho polohu, rychlost a směr pohybu a geometrické rozměry.
Mimochodem, technické vlastnosti určují minimální velikost ovládaného objektu, která se může pohybovat od několika milimetrů do desítek centimetrů.
Kromě toho se senzory používají ke sledování teploty, složení, vlastností a stavu prostředí.
Například detektory kouře v systémech požární signalizace mohou detekovat požár v jeho raných fázích. Hladinové snímače jsou široce používány, a to jak pro kapaliny, tak pro sypké materiály.
TYPY A PARAMETRY VÝSTUPNÍCH SIGNÁLŮ
Vzhledem k tomu, že účelem jakéhokoli převodníku není pouze detekovat náraz, ale také jej převést, je klasifikace snímačů podle způsobu generování výstupního signálu neméně důležitá než podle detekovaného parametru.
První je nejjednodušší a vyznačuje se dvěma stavy „0“, „1“ – vypnuto, zapnuto. Prvky, které tvoří takový signál, jsou „suché kontakty“ (relé) nebo elektronické spínače (tranzistor, tyristor, triak atd.).
Hlavním parametrem takového výstupu je spínaný proud a napětí.
Kromě toho mějte na paměti, že mohou být uvedeny maximální a (nebo) nominální hodnoty. V prvním případě to znamená krátkou dobu provozu ve stanoveném režimu, ve druhém – neomezené.
Výhodou takových zařízení je jejich univerzálnost – schopnost pracovat téměř ve všech monitorovacích a řídicích systémech. Výjimkou mohou být specializované systémy „šité na míru“ pro řešení konkrétních problémů a využívající vlastní řadu zařízení.
Analogový Snímač má výstupní signál, jehož elektrická charakteristika (zpravidla napětí) závisí úměrně na řízeném účinku.
Jako příklad můžeme uvést některé typy teplotních čidel. Pro analýzu a zpracování takového signálu jsou zapotřebí speciální obvodová řešení. Výhodou této implementace je její vysoký informační obsah.
Pravděpodobně mnoho lidí ví, že existuje binární kód, tedy posloupnost logických úrovní („0“ je nízká, „1“ je vysoká). Tímto způsobem můžete přenášet informace o stavu zařízení (hodnota měřeného parametru), stejně jako jeho unikátní adresa.
Senzory využívající tuto technologii jsou tzv digitální. Takový signál také vyžaduje dodatečné zpracování, proto musí být zařízení pracující na tomto principu kompatibilní. Ale v jednoduchých monitorovacích a řídicích systémech se častěji používá první metoda.
Na závěr je třeba poznamenat, že senzory pracující v automatizačních a řídicích systémech mohou mít různé stupně ochrany proti prachu a vlhkosti a rozsahy provozních teplot.
Konkrétní typ a provedení zařízení je určeno v závislosti na řešených úkolech a provozních podmínkách.
* * *
© 2014–2024 Všechna práva vyhrazena.
Materiály stránek mají informační charakter, mohou vyjadřovat názor autora a nesmějí být používány jako směrnice a normativní dokumenty.
