Enheden indsamler information om temperatur fra kilden og konverterer den til en form, der kan forstås af andre enheder eller personer. Det bedste eksempel på en temperatursensor er et kviksølvtermometer af glas, som udvider sig og trækker sig sammen, når temperaturen ændrer sig. Den eksterne temperatur er kilden til temperaturmåling, og observatøren ser på kviksølvets position for at måle temperaturen. Der er to grundlæggende typer temperatursensorer:
· Kontaktsensor
Denne type sensor kræver direkte fysisk kontakt med det registrerede objekt eller medium. De kan overvåge temperaturen af faste stoffer, væsker og gasser over et bredt temperaturområde.
· Berøringsfri sensor
Denne type sensor kræver ikke nogen fysisk kontakt med det objekt eller medium, der detekteres. De overvåger ikke-reflekterende faste stoffer og væsker, men er ubrugelige mod gasser på grund af deres naturlige gennemsigtighed. Disse sensorer måler temperatur ved hjælp af Plancks lov. Loven omhandler varmeudstrålet fra en varmekilde for at måle temperatur.
Arbejdsprincipper og eksempler på forskellige typertemperatursensorer:
(i) Termoelementer – De består af to tråde (hver af en forskellig ensartet legering eller metal), der danner en måleforbindelse via en forbindelse i den ene ende, der er åben mod det element, der testes. Den anden ende af tråden er forbundet til måleinstrumentet, hvor der dannes en referenceforbindelse. Da temperaturen på de to noder er forskellig, flyder strømmen gennem kredsløbet, og de resulterende millivolt måles for at bestemme nodens temperatur.
(ii) Modstandstemperaturdetektorer (RTDS) – Disse er termiske modstande, der er fremstillet til at ændre modstanden, når temperaturen ændres, og de er dyrere end noget andet temperaturdetektionsudstyr.
(iii)Termistorer– de er en anden type modstand, hvor store ændringer i modstand er proportionale eller omvendt proportionale med små temperaturændringer.
(2) Infrarød sensor
Enheden udsender eller registrerer infrarød stråling for at registrere specifikke faser i miljøet. Generelt udsendes termisk stråling af alle objekter i det infrarøde spektrum, og infrarøde sensorer registrerer denne stråling, som er usynlig for det menneskelige øje.
· Fordele
Nem at tilslutte, tilgængelig på markedet.
· Ulemper
Blive forstyrret af omgivende støj, såsom stråling, omgivende lys osv.
Sådan fungerer det:
Grundideen er at bruge infrarøde lysdioder til at udsende infrarødt lys til objekter. En anden infrarød diode af samme type vil blive brugt til at detektere bølger reflekteret af objekter.
Når den infrarøde modtager bestråles med infrarødt lys, er der en spændingsforskel på ledningen. Da den genererede spænding er lille og vanskelig at detektere, bruges en operationsforstærker (op amp) til præcist at detektere lave spændinger.
(3) Ultraviolet sensor
Disse sensorer måler intensiteten eller styrken af indfaldende ultraviolet lys. Denne elektromagnetiske stråling har en bølgelængde, der er længere end røntgenstråler, men stadig kortere end synligt lys. Et aktivt materiale kaldet polykrystallinsk diamant bruges til pålidelig ultraviolet måling, som kan detektere miljømæssig eksponering for ultraviolet stråling.
Kriterier for valg af UV-sensorer
· Bølgelængdeområde, der kan detekteres af UV-sensor (nanometer)
· Driftstemperatur
· Nøjagtighed
· Vægt
· Effektområde
Sådan fungerer det:
UV-sensorer modtager én type energisignal og sender en anden type energisignal.
For at observere og registrere disse udgangssignaler sendes de til en elmåler. For at generere grafik og rapporter transmitteres udgangssignalet til en analog-til-digital-konverter (ADC) og derefter til en computer via software.
Anvendelser:
· Mål den del af UV-spektret, der solbrænder huden
· Apotek
· Biler
· Robotteknologi
· Opløsningsmiddelbehandling og farvningsproces til tryk- og farvningsindustrien
Kemisk industri til produktion, opbevaring og transport af kemikalier
(4) Berøringssensor
Berøringssensoren fungerer som en variabel modstand afhængigt af berøringspositionen. Diagram over en berøringssensor, der fungerer som en variabel modstand.
Berøringssensoren består af følgende komponenter:
· Fuldt ledende materiale, såsom kobber
· Isolerende afstandsmaterialer, såsom skum eller plastik
· En del af ledende materiale
Princip og virkemåde:
Nogle ledende materialer modvirker strømmens flow. Hovedprincippet bag lineære positionssensorer er, at jo længere materialet, som strømmen skal passere igennem, er, desto mere vendes strømmens flow. Som følge heraf ændres materialets modstand ved at ændre dets kontaktposition med et fuldt ledende materiale.
Typisk er softwaren forbundet til en berøringssensor. I dette tilfælde leveres hukommelsen af software. Når sensorerne er slukket, kan de huske "placeringen af den sidste kontakt". Når sensoren er aktiveret, kan de huske den "første kontaktposition" og forstå alle de værdier, der er knyttet til den. Denne handling svarer til at bevæge musen og placere den i den anden ende af musemåtten for at flytte markøren til den fjerneste ende af skærmen.
Anvende
Berøringssensorer er omkostningseffektive og holdbare og er meget udbredte
Erhverv – sundhedspleje, salg, fitness og gaming
· Hvidevarer – ovn, vaskemaskine/tørretumbler, opvaskemaskine, køleskab
Transport – Forenklet kontrol mellem cockpitproducenter og køretøjsproducenter
· Væskeniveausensor
Industriel automation – positions- og niveauregistrering, manuel berøringsstyring i automatiseringsapplikationer
Forbrugerelektronik – giver nye niveauer af følelse og kontrol i en række forskellige forbrugerprodukter
Nærhedssensorer registrerer tilstedeværelsen af objekter, der næsten ikke har nogen kontaktpunkter. Fordi der ikke er nogen kontakt mellem sensoren og det objekt, der måles, og på grund af manglen på mekaniske dele, har disse sensorer en lang levetid og høj pålidelighed. Forskellige typer nærhedssensorer er induktive nærhedssensorer, kapacitive nærhedssensorer, ultralydsnærhedssensorer, fotoelektriske sensorer, Hall-effektsensorer og så videre.
Sådan fungerer det:
Nærhedssensoren udsender et elektromagnetisk eller elektrostatisk felt eller en stråle af elektromagnetisk stråling (såsom infrarød) og venter på et retursignal eller en ændring i feltet, og det objekt, der registreres, kaldes nærhedssensorens mål.
Induktive nærhedssensorer – de har en oscillator som input, der ændrer tabsmodstanden ved at nærme sig det ledende medium. Disse sensorer er de foretrukne metalmål.
Kapacitive nærhedssensorer – de konverterer ændringer i elektrostatisk kapacitans på begge sider af detekteringselektroden og den jordede elektrode. Dette sker ved at nærme sig objekter i nærheden med en ændring i oscillationsfrekvensen. For at detektere mål i nærheden konverteres oscillationsfrekvensen til en jævnspænding og sammenlignes med en forudbestemt tærskelværdi. Disse sensorer er førstevalget til plastikmål.
Anvende
· Anvendes i automationsteknik til at definere driftstilstanden for procesteknisk udstyr, produktionssystemer og automationsudstyr
· Bruges i et vindue til at aktivere en alarm, når vinduet åbnes
· Anvendes til mekanisk vibrationsovervågning for at beregne afstandsforskellen mellem aksel og støtteleje
Opslagstidspunkt: 3. juli 2023