Пристрій збирає інформацію про температуру з джерела та перетворює її у форму, зрозумілу іншим пристроям або людям. Найкращим прикладом датчика температури є скляний ртутний термометр, який розширюється і стискається при зміні температури. Зовнішня температура є джерелом вимірювання температури, і спостерігач дивиться на положення ртутного стовпа, щоб виміряти температуру. Існує два основних типи датчиків температури:
· Контактний датчик
Цей тип датчика потребує прямого фізичного контакту з об’єктом або середовищем, що відчувається. Вони можуть контролювати температуру твердих тіл, рідин і газів у широкому діапазоні температур.
· Безконтактний датчик
Цей тип датчика не потребує будь-якого фізичного контакту з об’єктом або середовищем, що виявляється. Вони контролюють тверді тіла та рідини, що не відбивають світло, але марні проти газів через свою природну прозорість. Ці датчики вимірюють температуру за законом Планка. Закон стосується тепла, яке випромінюється джерелом тепла для вимірювання температури.
Принципи роботи та приклади різних типівдатчики температури:
(i) Термопари – вони складаються з двох дротів (кожен з різного однорідного сплаву або металу), які утворюють вимірювальний з’єднувач за допомогою з’єднання на одному кінці, яке відкрито до випробовуваного елемента. Інший кінець дроту підключається до вимірювального приладу, де формується еталонний спай. Оскільки температура двох вузлів різна, струм протікає через ланцюг, і отримані мілівольти вимірюються для визначення температури вузла.
(ii) Резистивні температурні детектори (RTDS) – це термічні резистори, виготовлені для зміни опору зі зміною температури, і вони дорожчі, ніж будь-яке інше обладнання для визначення температури.
(iii)Термістори– це ще один тип опору, де значні зміни опору пропорційні або обернено пропорційні малим змінам температури.
(2) Інфрачервоний датчик
Пристрій випромінює або виявляє інфрачервоне випромінювання, щоб визначити певні фази в навколишньому середовищі. Загалом, теплове випромінювання випромінюється всіма об’єктами в інфрачервоному спектрі, і інфрачервоні датчики виявляють це випромінювання, невидиме для людського ока.
· Переваги
Легко підключається, доступний на ринку.
· Недоліки
Вас турбують навколишні шуми, такі як радіація, навколишнє освітлення тощо.
Як це працює:
Основна ідея полягає у використанні інфрачервоних світлодіодів для випромінювання інфрачервоного світла на об’єкти. Інший інфрачервоний діод такого ж типу буде використовуватися для виявлення хвиль, відбитих об'єктами.
Коли інфрачервоний приймач опромінюється інфрачервоним світлом, на дроті виникає різниця напруги. Оскільки генерована напруга мала і її важко виявити, для точного визначення низької напруги використовується операційний підсилювач (ОУ).
(3) Ультрафіолетовий датчик
Ці датчики вимірюють інтенсивність або потужність падаючого ультрафіолетового світла. Це електромагнітне випромінювання має довжину хвилі, ніж рентгенівське, але все ж коротше, ніж видиме світло. Активний матеріал під назвою полікристалічний алмаз використовується для надійного ультрафіолетового зондування, яке може виявити вплив ультрафіолетового випромінювання навколишнього середовища.
Критерії вибору УФ датчиків
· Діапазон довжин хвиль, який може бути виявлений ультрафіолетовим датчиком (нанометр)
· Робоча температура
· Точність
· Вага
· Діапазон потужності
Як це працює:
УФ-датчики приймають один тип енергетичного сигналу та передають інший тип енергетичного сигналу.
Для спостереження та реєстрації цих вихідних сигналів вони направляються на електролічильник. Для створення графіки та звітів вихідний сигнал передається на аналого-цифровий перетворювач (АЦП), а потім на комп’ютер за допомогою програмного забезпечення.
Застосування:
· Виміряйте частину УФ-спектру, яка викликає сонячні опіки шкіри
· АПТЕКА
· Автомобілі
· Робототехніка
· Обробка розчинником і процес фарбування для поліграфічної та фарбувальної промисловості
Хімічна промисловість для виробництва, зберігання та транспортування хімічних речовин
(4) Датчик дотику
Датчик дотику діє як змінний резистор залежно від положення дотику. Схема датчика дотику, що працює як змінний резистор.
Датчик дотику складається з наступних компонентів:
· Повністю провідний матеріал, наприклад мідь
· Ізоляційні прокладки, такі як піна або пластик
· Частина провідного матеріалу
Принцип і робота:
Деякі провідні матеріали перешкоджають протіканню струму. Основний принцип лінійних датчиків положення полягає в тому, що чим довша довжина матеріалу, через який має проходити струм, тим більше потік струму є протилежним. У результаті опір матеріалу змінюється шляхом зміни його положення контакту з повністю провідним матеріалом.
Як правило, програмне забезпечення підключається до сенсорного датчика. У цьому випадку пам'ять забезпечується програмним забезпеченням. Коли датчики вимкнені, вони можуть запам'ятати «місце останнього контакту». Після активації датчика вони можуть запам’ятати «першу позицію контакту» та зрозуміти всі пов’язані з нею значення. Ця дія схожа на переміщення миші та розміщення її на іншому кінці килимка, щоб перемістити курсор у дальній край екрана.
Застосувати
Сенсорні датчики є економічно ефективними та довговічними та широко використовуються
Бізнес – охорона здоров’я, продажі, фітнес та ігри
· Побутова техніка – духовка, пральна/сушильна машина, посудомийна машина, холодильник
Транспортування – спрощений контроль між виробництвом кабіни та виробниками транспортних засобів
· Датчик рівня рідини
Промислова автоматизація – визначення положення та рівня, ручне сенсорне керування в автоматизованих програмах
Побутова електроніка – забезпечує новий рівень відчуття та контролю в різноманітних споживчих продуктах
Датчики наближення виявляють наявність об'єктів, які майже не мають точок контакту. Через відсутність контакту між датчиком і вимірюваним об'єктом, а також через відсутність механічних частин ці датчики мають тривалий термін служби та високу надійність. До різних типів датчиків наближення відносяться індуктивні датчики наближення, ємнісні датчики наближення, ультразвукові датчики наближення, фотоелектричні датчики, датчики на ефекті Холла тощо.
Як це працює:
Датчик наближення випромінює електромагнітне або електростатичне поле або промінь електромагнітного випромінювання (наприклад, інфрачервоне) і очікує на зворотний сигнал або зміну поля, а об’єкт, який відчувається, називається ціллю датчика наближення.
Індуктивні датчики наближення – вони мають на вході осцилятор, який змінює опір втрат при наближенні до провідного середовища. Ці датчики є кращими металевими мішенями.
Ємнісні датчики наближення – вони перетворюють зміни в електростатичній ємності з обох сторін електрода виявлення та заземленого електрода. Це відбувається при наближенні до найближчих предметів зі зміною частоти коливань. Для виявлення найближчих цілей частота коливань перетворюється на напругу постійного струму та порівнюється із заздалегідь визначеним порогом. Ці датчики є першим вибором для пластикових мішеней.
Застосувати
· Використовується в техніці автоматизації для визначення робочого стану технологічного обладнання, виробничих систем і засобів автоматизації
· Використовується у вікні для активації сповіщення, коли вікно відкривається
· Використовується для моніторингу механічної вібрації для розрахунку різниці відстані між валом і опорним підшипником
Час публікації: 3 липня 2023 р