Сензори - врсте и примена

Сензори притиска

Сензори притиска се обично користе за мерење притиска гаса или течности. Обично сензор притиска делује као претварач. Ствара притисак у аналогном електричном или дигиталном сигналу. Постоји и категорија сензора притиска који су класификовани према притиску, неки од њих су сензори апсолутног притиска, сензори притиска манометра. Постоји и врста сензора притиска који вас обавештава када ваш аутомобил нема довољно горива или уља.

Сензори притиска су типични претварачи који осећају притисак и претварају га у параметре електричног сигнала. Типични примери сензора притиска су манометри, капацитивни сензори притиска и пиезоелектрични сензори притиска. Детектори делују на принципу промене отпора применом притиска, где пиезоелектрични сензори притиска раде на принципу промене напона на уређају при примени притиска.

Шема круга сензора притиска:

Следи шема кола мерила за мерење притиска заснованог на ПИЦ микроконтролеру:

Коло укључује следеће компоненте:

• ПИЦ микроконтролер који добија улаз од сензора притиска и у складу с тим даје излаз на четворосегментну плочу екрана.
• 6-пински сензор притиска ИЦ МПКС4115 који је силиконски сензор притиска и пружа високи аналогни излазни сигнал.
• Четири седмосегментна дисплеја добијају улаз од ПИЦ микроконтролера и покрећу их сваки транзистор.
• Кристални аранжман који обезбеђује улаз сата на микроконтролер.

Рад сензора притиска:

Горњи видео описује како је сензор притиска повезан са микроконтролером како би приказао вредност притиска на седмосегментном дисплеју. Сензор притиска се састоји од 6 пинова и повезан је на напајање од 5В.

Пин 3 је повезан на напајање, пин 2 је уземљен, а пин 1 је повезан на РА0 / АН0 пин микроконтролера као аналогни улаз. За приказ вредности овде се користи четвороцифрени седмосегментни приказ који покреће уобичајена анодна конфигурација четири транзистора.

Овде је сензор притиска од 28,50 ПСИ повезан са микроконтролером, па када можемо променити вредност сензора на ниску или високу, микроконтролер детектује ове вредности и приказује се на седмосегментном дисплеју.

Ако ова вредност притиска пређе праг, микроконтролер даје аларм кориснику. На овај начин се може повезати било који тип сензора са микроконтролером за надгледање, обраду и приказ вредности у реалном времену.

Примене сензора притиска:

Постоји много апликација за сензоре притиска, попут сензора притиска, висине, протока, линије или дубине.

• Користи се и у реалном времену, ауто аларми, а саобраћајне камере користе сензоре притиска да би знале да ли неко пребрзо вози.
• Сензори притиска се такође користе на екранима осетљивим на додир за одређивање тачке притиска и давање одговарајућих упутстава процесору.
• Такође се користе у дигиталним мониторима крвног притиска и вентилаторима.
• Индустријска примена сензора притиска укључује надгледање гасова и њиховог парцијалног притиска.
• Такође се користе у авионским авионима да би се обезбедила равнотежа између атмосферског притиска и система управљања.
• Такође се користе за одређивање дубине океана у случају поморских операција како би се утврдили погодни услови рада за електронске системе.

Пример сензора притиска - пиезоелектрични претварач

Пиезоелектрични претварач је мерни уређај који претвара електричне импулсе у механичке вибрације и обрнуто. Пиезоелектрични кварцни кристал и пиезоелектрични ефекат су две ствари потребне за разумевање пиезоелектричних претварача.

Пиезоелектрични кварцни кристал:

Кварцни кристал је пиезоелектрични материјал. Може да генерише напон када се на кристал примени неко механичко напрезање. Пиезоелектрични кристал се савија у различитим правцима при различитим вредностима фреквенција. Ово се назива начин вибрације. За постизање различитих начина вибрације, кристал се може направити у различитим облицима.

Пиезоелектрични ефекат:

Пиезоелектрични ефекат је стварање електричног наелектрисања у одређеним кристалима и керамици услед механичког напрезања на њих. Брзина стварања електричног наелектрисања пропорционална је сили која се на њега примењује. Пиезоелектрични ефекат делује и обрнутим редоследом, тако да када се напој примени на пиезоелектрични материјал, он може створити одређену механичку енергију.

Пиезоелектрични претварачи се могу користити у микрофонима због велике осетљивости где претварају звучни притисак у напон. Могу се користити у акцелерометрима, детекторима покрета, а могу се користити и као ултразвучни детектори и генератори. Ширење ултразвука у материјалу се не постиже његовом прозирношћу.

Апликација:

Пиезоелектрични претварачи се могу користити и као актуатори и као сензори. Сензор претвара механичку силу у електричне напонске импулсе, а погон претвара импулсне напоне у механичке вибрације. Пиезоелектрични сензори могу открити неравнотежу ротирајућих делова машине. Могу се користити у ултразвучном мерењу нивоа и мерењу брзине протока. Поред вибрација за откривање неравнотеже, могу се користити за мерење нивоа ултразвука и протока.

Сензор влажности

Сензор влажности осећа релативну влажност. То подразумева да мери температуру ваздуха и влагу. Осетљивост влаге је од суштинског значаја у системима управљања у индустрији, као и код куће. Они су дизајнирани за велике количине, осетљиве на примене, на пример за аутоматизацију канцеларија, аутомобилску контролу ваздуха, кућне апарате и системе за контролу индустријских процеса, као и за примене у којима је потребна компензација влажности. Сензори влажности су углавном капацитивни или отпорни.

Одзив сензора кондензатора је линеарнији у поређењу са отпорним сензорима. Капацитивни сензори су додатно употребљиви у читавом опсегу од 0 до 100 процената релативне влажности (РХ), где је отпорни елемент обично ограничен на око 20 до 90 процената релативне влажности (РХ). Овде ћемо разговарати о капацитивном сензору.

Капацитивни сензор влажности мења свој капацитет на основу влажности ваздуха у окружењу. Диелектрична константа сензора се мења са нивоом влажности на начин који се може мерити. Капацитет се повећава са релативном влажношћу.

Сензор влажности

Карактеристике:

• Висока поузданост и дугорочна стабилност.
• Користи се у струјним круговима са напоном или фреквенцијом.
• Компонента без олова. Компоненте без олова.
• Тренутна промена у десатурацију из засићене фазе.
• Брзо време одзива.

Спецификације:

• Захтеви за напајање: 5 до 10 ВДЦ.
• Комуникација: Капацитивна компонента.
• Димензије: пречник 0,25 к 0,40 (пречник 6,2 к 10,2 мм).
• Опсег радне температуре: -40 до 212 ° Ф (-40 до 100 ° Ц).

Сензори влажности имају широк спектар примена, као што су индустријска и домаћа примена, медицинска примена и користе се да пруже индикацију нивоа влаге у животној средини.

Мерење влажности је тешко. Генерално се влажност ваздуха мери као удео максималне количине воде коју ваздух може да упије на одређеној температури. У атмосферским условима и датој температури овај удео може да варира између 0 и 100%. Ова релативна влажност ваздуха важи само при одређеној температури и атмосферском притиску. Због тога је важно да на сензор влажности не утичу ни температура ни притисак.

Коло сензора влажности

Струја која пролази кроз термистор доводи до његовог загревања, повећавајући му тако температуру. Одвајање топлоте је више у запечаћеном термистору у односу на изложени термистор због разлике у топлотној проводљивости водене паре и сувог азота. Разлика у отпору термистора пропорционална је апсолутној влажности.

Сензор за гас:

Сензори за гас су основна компонента многих сигурносних система и модерне методологије, пружајући кључне повратне информације о контроли квалитета система. Они су доступни у широким спецификацијама, у зависности од нивоа осетљивости, врсте гаса који се осећа, физичких мерења и различитих елемената.

Сензори за гас обично раде на батерије. Они упозорења преносе низом звучних и видљивих сигнала као што су аларми и трепћућа светла, када се идентификују опасни нивои гасних пара. Други гас се користи као референтна тачка сензора јер мери концентрацију гаса.

Сензор за гас

Модул сензора састоји се од челичног егзоскелета испод којег је смештена сензорска компонента. Ова сензорска компонента је подвргнута струји кроз прикључне каблове. Ова струја је позната као грејна струја кроз коју гасови који се приближавају сензорској компоненти јонизују и апсорбују их сензорска компонента. Ово мења отпор сензорске компоненте који мења вредност струје која излази из ње.

Карактеристике:

1. Стабилне перформансе, дуг животни век, ниска цена.
2. Једноставно погонско коло.
3. Брз одзив.
4. Висока осетљивост на запаљиви гас у широком опсегу.
5. Стабилне перформансе, дуг животни век, ниска цена.

Детектори гаса могу се користити за откривање запаљивих, запаљивих и отровних гасова и потрошње кисеоника. Ова врста уређаја се широко користи у индустрији и може се наћи у разним областима, на пример на нафтним бушотинама, за испитивање облика производње и нових технологија као што је фотонапонски. Могу се додатно користити у гашењу пожара.

Сензор за гас је погодан за детекцију запаљивих гасова, на пример водоник, метан или пропан / бутан (ТНГ).

Круг сензора за гас

Када запаљиви или редукујући гасови дођу у контакт са мерним елементом, подвргавају се каталитичком сагоревању, што узрокује пораст температуре што узрокује промену отпора елемента. Промена отпора сензора добија се као промена излазног напона на отпорнику оптерећења (РЛ) у серији са отпором сензора (РС). Концентрација испитиваног гаса одређује се променом проводљивости када површина сензора апсорбује редукујуће гасове. Стални излаз од 5 В на плочи за прикупљање података доступан је за грејач сензора (ВХ) и за коло за откривање (ВЦ).

Сада имате идеју о врстама сензора и његовим применама ако имате питања у вези са овом темом или у вези са електричним и електронски пројекти оставите коментаре испод.

Типичан радни круг