Enheten samlar in information om temperatur från källan och omvandlar den till en form som kan förstås av andra enheter eller människor. Det bästa exemplet på en temperatursensor är en kvicksilvertermometer av glas, som expanderar och krymper när temperaturen förändras. Den yttre temperaturen är källan för temperaturmätningen, och observatören tittar på kvicksilvrets position för att mäta temperaturen. Det finns två grundläggande typer av temperatursensorer:
· Kontaktsensor
Denna typ av sensor kräver direkt fysisk kontakt med det avkända objektet eller mediet. De kan övervaka temperaturen på fasta ämnen, vätskor och gaser över ett brett temperaturområde.
· Kontaktlös sensor
Denna typ av sensor kräver ingen fysisk kontakt med objektet eller mediet som detekteras. De övervakar icke-reflekterande fasta ämnen och vätskor, men är oanvändbara mot gaser på grund av sin naturliga transparens. Dessa sensorer mäter temperatur med hjälp av Plancks lag. Lagen behandlar värme som utstrålas från en värmekälla för att mäta temperatur.
Arbetssätt och exempel på olika typer avtemperatursensorer:
(i) Termoelement – De består av två trådar (var och en av en annan enhetlig legering eller metall) som bildar en mätkoppling genom en anslutning i ena änden som är öppen mot det testade elementet. Den andra änden av tråden är ansluten till mätanordningen, där en referenskoppling bildas. Eftersom temperaturen hos de två noderna är olika flyter strömmen genom kretsen och de resulterande millivolt mäts för att bestämma nodens temperatur.
(ii) Resistanstemperaturdetektorer (RTDS) – Dessa är termiska motstånd som är tillverkade för att ändra resistans när temperaturen ändras, och de är dyrare än någon annan temperaturdetekteringsutrustning.
(iii)Termistorer– de är en annan typ av resistans där stora förändringar i resistans är proportionella eller omvänt proportionella mot små temperaturförändringar.
(2) Infraröd sensor
Enheten avger eller detekterar infraröd strålning för att känna av specifika faser i omgivningen. Generellt sett avges värmestrålning av alla objekt i det infraröda spektrumet, och infraröda sensorer detekterar denna strålning som är osynlig för det mänskliga ögat.
· Fördelar
Lätt att ansluta, finns på marknaden.
· Nackdelar
Bli störd av omgivande buller, såsom strålning, omgivande ljus etc.
Hur det fungerar:
Grundidén är att använda infraröda lysdioder för att avge infrarött ljus till objekt. En annan infraröd diod av samma typ kommer att användas för att detektera vågor som reflekteras av objekt.
När den infraröda mottagaren bestrålas med infrarött ljus uppstår en spänningsskillnad på ledningen. Eftersom den genererade spänningen är liten och svår att detektera används en operationsförstärkare (op amp) för att noggrant detektera låga spänningar.
(3) Ultraviolett sensor
Dessa sensorer mäter intensiteten eller styrkan hos infallande ultraviolett ljus. Denna elektromagnetiska strålning har en våglängd som är längre än röntgenstrålar, men fortfarande kortare än synligt ljus. Ett aktivt material som kallas polykristallin diamant används för tillförlitlig ultraviolett avkänning, vilket kan detektera miljöexponering för ultraviolett strålning.
Kriterier för val av UV-sensorer
· Våglängdsområde som kan detekteras med UV-sensor (nanometer)
· Driftstemperatur
· Noggrannhet
· Vikt
· Effektområde
Hur det fungerar:
UV-sensorer tar emot en typ av energisignal och sänder en annan typ av energisignal.
För att observera och registrera dessa utsignaler skickas de till en elmätare. För att generera grafik och rapporter överförs utsignalen till en analog-till-digital-omvandlare (ADC) och sedan till en dator via programvara.
Användningsområden:
· Mät den del av UV-spektrumet som bränner huden i solen
· Apotek
· Bilar
· Robotik
· Lösningsmedelsbehandling och färgningsprocess för tryck- och färgningsindustrin
Kemisk industri för produktion, lagring och transport av kemikalier
(4) Beröringssensor
Beröringssensorn fungerar som ett variabelt motstånd beroende på beröringspositionen. Diagram över en beröringssensor som fungerar som ett variabelt motstånd.
Beröringssensorn består av följande komponenter:
· Helt ledande material, såsom koppar
· Isolerande distansmaterial, såsom skum eller plast
· Del av ledande material
Princip och arbete:
Vissa ledande material motverkar strömflödet. Huvudprincipen för linjära positionssensorer är att ju längre materialet är som strömmen måste passera genom, desto mer reverseras strömflödet. Som ett resultat förändras materialets resistans genom att ändra dess kontaktläge med ett helt ledande material.
Vanligtvis är programvaran ansluten till en peksensor. I det här fallet tillhandahålls minnet av programvara. När sensorerna är avstängda kan de komma ihåg "platsen för den senaste kontakten". När sensorn är aktiverad kan de komma ihåg "den första kontaktens position" och förstå alla värden som är associerade med den. Denna åtgärd liknar att flytta musen och placera den i andra änden av musmattan för att flytta markören till skärmens bortre ände.
Tillämpas
Beröringssensorer är kostnadseffektiva och hållbara och används flitigt
Affärsverksamhet – sjukvård, försäljning, fitness och spel
· Vitvaror – ugn, tvättmaskin/torktumlare, diskmaskin, kylskåp
Transport – Förenklad kontroll mellan tillverkning av förarhytten och fordonstillverkare
· Vätskenivåsensor
Industriell automation – positions- och nivåavkänning, manuell pekkontroll i automationsapplikationer
Konsumentelektronik – ger nya nivåer av känsla och kontroll i en mängd olika konsumentprodukter
Närhetssensorer detekterar närvaron av objekt som knappt har några kontaktpunkter. Eftersom det inte finns någon kontakt mellan sensorn och objektet som mäts, och på grund av avsaknaden av mekaniska delar, har dessa sensorer lång livslängd och hög tillförlitlighet. Olika typer av närhetssensorer är induktiva närhetssensorer, kapacitiva närhetssensorer, ultraljudsnärhetssensorer, fotoelektriska sensorer, Hall-effektsensorer och så vidare.
Hur det fungerar:
Närhetssensorn avger ett elektromagnetiskt eller elektrostatiskt fält eller en stråle av elektromagnetisk strålning (såsom infraröd) och väntar på en retursignal eller en förändring i fältet, och objektet som avkänns kallas mål för närhetssensorn.
Induktiva närhetssensorer – de har en oscillator som ingång som ändrar förlustmotståndet genom att närma sig det ledande mediet. Dessa sensorer är de föredragna metallmålen.
Kapacitiva närhetssensorer – de omvandlar förändringar i elektrostatisk kapacitans på båda sidor om detekteringselektroden och den jordade elektroden. Detta sker genom att närma sig närliggande objekt med en förändring i oscillationsfrekvens. För att detektera närliggande mål omvandlas oscillationsfrekvensen till en likspänning och jämförs med ett förutbestämt tröskelvärde. Dessa sensorer är förstahandsvalet för plastmål.
Tillämpas
· Används inom automationsteknik för att definiera drifttillståndet för processteknisk utrustning, produktionssystem och automationsutrustning
· Används i ett fönster för att aktivera en varning när fönstret öppnas
· Används för mekanisk vibrationsövervakning för att beräkna avståndsskillnaden mellan axel och stödlager
Publiceringstid: 3 juli 2023