Zařízení shromažďuje informace o teplotě ze zdroje a převádí je do formy, které rozumí jiná zařízení nebo lidé. Nejlepším příkladem teplotního senzoru je skleněný rtuťový teploměr, který se s měnící se teplotou roztahuje a smršťuje. Zdrojem měření teploty je vnější teplota a pozorovatel se dívá na polohu rtuti, aby teplotu změřil. Existují dva základní typy teplotních senzorů:
· Kontaktní senzor
Tento typ senzoru vyžaduje přímý fyzický kontakt se snímaným objektem nebo médiem. Dokáže monitorovat teplotu pevných látek, kapalin a plynů v širokém teplotním rozsahu.
· Bezkontaktní senzor
Tento typ senzoru nevyžaduje žádný fyzický kontakt s detekovaným objektem nebo médiem. Monitoruje nereflexní pevné látky a kapaliny, ale je nepoužitelný proti plynům kvůli jejich přirozené průhlednosti. Tyto senzory měří teplotu pomocí Planckova zákona. Tento zákon se zabývá teplem vyzařovaným ze zdroje tepla pro měření teploty.
Pracovní principy a příklady různých typůteplotní senzory:
(i) Termočlánky – Skládají se ze dvou drátů (každý z jiné jednotné slitiny nebo kovu), které tvoří měřicí spoj spojením na jednom konci, které je otevřené k testovanému prvku. Druhý konec drátu je připojen k měřicímu zařízení, kde vzniká referenční spoj. Protože teplota obou uzlů je odlišná, protéká obvodem proud a výsledné milivolty se měří pro určení teploty uzlu.
(ii) Odporové teplotní detektory (RTDS) – Jedná se o tepelné rezistory, které jsou vyrobeny tak, aby měnily odpor se změnou teploty, a jsou dražší než jakékoli jiné zařízení pro detekci teploty.
(iii)Termistory– jsou dalším typem odporu, u kterého jsou velké změny odporu úměrné nebo nepřímo úměrné malým změnám teploty.
(2) Infračervený senzor
Zařízení vyzařuje nebo detekuje infračervené záření pro snímání specifických fází v prostředí. Obecně platí, že tepelné záření vyzařují všechny objekty v infračerveném spektru a infračervené senzory toto záření, které je pro lidské oko neviditelné, detekují.
· Výhody
Snadné připojení, dostupné na trhu.
· Nevýhody
Být rušen okolním hlukem, jako je záření, okolní světlo atd.
Jak to funguje:
Základní myšlenkou je použití infračervených světelných diod k vyzařování infračerveného světla na objekty. Další infračervená dioda stejného typu bude použita k detekci vln odražených od objektů.
Když je infračervený přijímač ozařován infračerveným světlem, na vodiči vzniká rozdíl napětí. Protože generované napětí je malé a obtížně detekovatelné, používá se k přesné detekci nízkého napětí operační zesilovač.
(3) Ultrafialový senzor
Tyto senzory měří intenzitu nebo sílu dopadajícího ultrafialového světla. Toto elektromagnetické záření má vlnovou délku delší než rentgenové záření, ale stále kratší než viditelné světlo. Pro spolehlivé snímání ultrafialového záření se používá aktivní materiál zvaný polykrystalický diamant, který dokáže detekovat vystavení ultrafialovému záření z prostředí.
Kritéria pro výběr UV senzorů
· Rozsah vlnových délek, který je detekovatelný UV senzorem (nanometr)
· Provozní teplota
· Přesnost
· Hmotnost
· Rozsah výkonu
Jak to funguje:
UV senzory přijímají jeden typ energetického signálu a vysílají jiný typ energetického signálu.
Aby bylo možné tyto výstupní signály pozorovat a zaznamenávat, jsou směrovány do elektroměru. Pro generování grafiky a zpráv je výstupní signál přenášen do analogově-digitálního převodníku (ADC) a poté pomocí softwaru do počítače.
Aplikace:
· Změřte část UV spektra, která způsobuje spálení kůže od slunce
· LÉKÁRNA
· Auta
· Robotika
· Proces ošetření rozpouštědlem a barvení pro polygrafický a barvicí průmysl
Chemický průmysl pro výrobu, skladování a přepravu chemikálií
(4) Dotykový senzor
Dotykový senzor funguje jako proměnný rezistor v závislosti na poloze dotyku. Schéma dotykového senzoru pracujícího jako proměnný rezistor.
Dotykový senzor se skládá z následujících součástí:
· Plně vodivý materiál, jako je měď
· Izolační distanční materiály, jako je pěna nebo plast
· Část vodivého materiálu
Princip a práce:
Některé vodivé materiály brání toku proudu. Hlavním principem lineárních snímačů polohy je, že čím delší je materiál, kterým musí proud procházet, tím více se tok proudu obrací. V důsledku toho se odpor materiálu mění změnou jeho kontaktní polohy s plně vodivým materiálem.
Software je obvykle připojen k dotykovému senzoru. V tomto případě je paměť zajištěna softwarem. Když jsou senzory vypnuty, pamatují si „polohu posledního kontaktu“. Jakmile je senzor aktivován, pamatují si „polohu prvního kontaktu“ a rozumí všem hodnotám s ní spojeným. Tato akce je podobná pohybu myši a jejímu umístění na druhý konec podložky pod myš, aby se kurzor přesunul na vzdálenější konec obrazovky.
Použít
Dotykové senzory jsou cenově dostupné, odolné a široce používané.
Obchod – zdravotnictví, prodej, fitness a hry
· Spotřebiče – trouba, pračka/sušička, myčka nádobí, lednice
Doprava – Zjednodušená kontrola mezi výrobou kokpitu a výrobci vozidel
· Snímač hladiny kapaliny
Průmyslová automatizace – snímání polohy a hladiny, ruční dotykové ovládání v automatizačních aplikacích
Spotřební elektronika – poskytuje novou úroveň pocitu a ovládání u řady spotřebních produktů
Snímače přiblížení detekují přítomnost objektů, které se téměř netýkají. Protože nedochází ke kontaktu mezi senzorem a měřeným objektem a kvůli absenci mechanických částí mají tyto senzory dlouhou životnost a vysokou spolehlivost. Mezi různé typy senzorů přiblížení patří indukční senzory, kapacitní senzory, ultrazvukové senzory, fotoelektrické senzory, Hallovy senzory atd.
Jak to funguje:
Snímač přiblížení vyzařuje elektromagnetické nebo elektrostatické pole nebo paprsek elektromagnetického záření (například infračerveného) a čeká na zpětný signál nebo změnu pole. Snímaný objekt se nazývá cíl snímače přiblížení.
Indukční senzory přiblížení – mají na vstupu oscilátor, který mění ztrátový odpor s přiblížením se k vodivému médiu. Tyto senzory jsou preferovanými kovovými cíli.
Kapacitní senzory přiblížení – převádějí změny elektrostatické kapacity na obou stranách detekční elektrody a uzemněné elektrody. K tomu dochází přiblížením se k blízkým objektům se změnou frekvence kmitání. Pro detekci blízkých cílů se frekvence kmitání převádí na stejnosměrné napětí a porovnává se s předem stanovenou prahovou hodnotou. Tyto senzory jsou první volbou pro plastové cíle.
Použít
· Používá se v automatizační technice k definování provozního stavu procesních zařízení, výrobních systémů a automatizačních zařízení
· Používá se v okně k aktivaci upozornění při otevření okna
· Používá se pro monitorování mechanických vibrací k výpočtu rozdílu vzdálenosti mezi hřídelí a nosným ložiskem
Čas zveřejnění: 3. července 2023