მოწყობილობა აგროვებს ინფორმაციას ტემპერატურის შესახებ წყაროდან და გარდაქმნის მას ისეთ ფორმად, რომლის გაგებაც სხვა მოწყობილობების ან ადამიანების მიერ იქნება შესაძლებელი. ტემპერატურის სენსორის საუკეთესო მაგალითია მინის ვერცხლისწყლის თერმომეტრი, რომელიც ტემპერატურის ცვლილებისას ფართოვდება და იკუმშება. გარე ტემპერატურა ტემპერატურის გაზომვის წყაროა და დამკვირვებელი ტემპერატურის გასაზომად ვერცხლისწყლის პოზიციას აკვირდება. ტემპერატურის სენსორების ორი ძირითადი ტიპი არსებობს:
· კონტაქტური სენსორი
ამ ტიპის სენსორს სჭირდება პირდაპირი ფიზიკური კონტაქტი აღქმულ ობიექტთან ან გარემოსთან. მათ შეუძლიათ მყარი, სითხეებისა და აირების ტემპერატურის მონიტორინგი ფართო ტემპერატურულ დიაპაზონში.
· უკონტაქტო სენსორი
ამ ტიპის სენსორები არ საჭიროებენ რაიმე ფიზიკურ კონტაქტს აღმოსაჩენ ობიექტთან ან გარემოსთან. ისინი აკონტროლებენ არარეფლექტორულ მყარ და სითხეებს, მაგრამ უსარგებლოა აირების წინააღმდეგ მათი ბუნებრივი გამჭვირვალობის გამო. ეს სენსორები ტემპერატურას ზომავენ პლანკის კანონის გამოყენებით. კანონი ეხება სითბოს წყაროდან ტემპერატურის გასაზომად გამოსხივებულ სითბოს.
მუშაობის პრინციპები და სხვადასხვა ტიპის მაგალითებიტემპერატურის სენსორები:
(i) თერმოწყვილები – ისინი შედგება ორი მავთულისგან (თითოეული სხვადასხვა ერთგვაროვანი შენადნობის ან ლითონისგან), რომლებიც ქმნიან საზომ შეერთებას ერთ ბოლოში შეერთებით, რომელიც ღიაა ტესტირებადი ელემენტისთვის. მავთულის მეორე ბოლო დაკავშირებულია საზომ მოწყობილობასთან, სადაც წარმოიქმნება საცნობარო შეერთება. რადგან ორი კვანძის ტემპერატურა განსხვავებულია, წრედში დენი გადის და შედეგად მიღებული მილივოლტები იზომება კვანძის ტემპერატურის დასადგენად.
(ii) წინააღმდეგობის ტემპერატურის დეტექტორები (RTDS) – ეს არის თერმული რეზისტორები, რომლებიც დამზადებულია ტემპერატურის ცვლილებისას წინააღმდეგობის შესაცვლელად და ისინი უფრო ძვირია, ვიდრე ნებისმიერი სხვა ტემპერატურის აღმომჩენი მოწყობილობა.
(iii)თერმისტორები– ისინი წარმოადგენენ წინააღმდეგობის კიდევ ერთ ტიპს, სადაც წინააღმდეგობის დიდი ცვლილებები პროპორციულია ან უკუპროპორციულია ტემპერატურის მცირე ცვლილებებისა.
(2) ინფრაწითელი სენსორი
მოწყობილობა ასხივებს ან აღმოაჩენს ინფრაწითელ გამოსხივებას გარემოში კონკრეტული ფაზების აღმოსაჩენად. ზოგადად, თერმული გამოსხივება გამოსხივდება ინფრაწითელ სპექტრში არსებული ყველა ობიექტის მიერ და ინფრაწითელი სენსორები აღმოაჩენენ ამ გამოსხივებას, რომელიც ადამიანის თვალისთვის უხილავია.
· უპირატესობები
მარტივი დასაკავშირებელი, ხელმისაწვდომია ბაზარზე.
· ნაკლოვანებები
შეგაწუხოთ გარემოს ხმაურმა, როგორიცაა რადიაცია, გარემოს განათება და ა.შ.
როგორ მუშაობს:
ძირითადი იდეა იმაში მდგომარეობს, რომ ობიექტებზე ინფრაწითელი სინათლის გამოსასხივებლად ინფრაწითელი სინათლის დიოდები გამოვიყენოთ. ობიექტების მიერ არეკლილი ტალღების აღმოსაჩენად იმავე ტიპის კიდევ ერთი ინფრაწითელი დიოდი გამოყენებული იქნება.
როდესაც ინფრაწითელი მიმღები ინფრაწითელი სინათლით სხივდება, მავთულზე ძაბვის სხვაობაა. რადგან გენერირებული ძაბვა მცირეა და მისი აღმოჩენა რთულია, დაბალი ძაბვების ზუსტად აღმოსაჩენად გამოიყენება ოპერაციული გამაძლიერებელი (op amp).
(3) ულტრაიისფერი სენსორი
ეს სენსორები ზომავენ დაცემული ულტრაიისფერი სინათლის ინტენსივობას ან სიმძლავრეს. ამ ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებას რენტგენის სხივებზე გრძელი ტალღის სიგრძე აქვს, მაგრამ მაინც უფრო მოკლეა, ვიდრე ხილული სინათლე. ულტრაიისფერი გამოსხივების საიმედო აღმოსაჩენად გამოიყენება აქტიური მასალა, რომელსაც პოლიკრისტალური ბრილიანტი ეწოდება, რომელსაც შეუძლია გარემოს ულტრაიისფერი გამოსხივების ზემოქმედების აღმოჩენა.
ულტრაიისფერი სენსორების შერჩევის კრიტერიუმები
· ტალღის სიგრძის დიაპაზონი, რომლის აღმოჩენაც შესაძლებელია ულტრაიისფერი სენსორით (ნანომეტრი)
· სამუშაო ტემპერატურა
· სიზუსტე
· წონა
· სიმძლავრის დიაპაზონი
როგორ მუშაობს:
ულტრაიისფერი სენსორები იღებენ ერთი ტიპის ენერგეტიკულ სიგნალს და გადასცემენ სხვა ტიპის ენერგეტიკულ სიგნალს.
ამ გამომავალი სიგნალების დასაკვირვებლად და ჩასაწერად, ისინი მიმართულია ელექტრომრიცხველზე. გრაფიკებისა და ანგარიშების გენერირებისთვის, გამომავალი სიგნალი გადაეცემა ანალოგურ-ციფრულ გადამყვანს (ADC) და შემდეგ პროგრამული უზრუნველყოფის საშუალებით კომპიუტერს.
აპლიკაციები:
· გაზომეთ ულტრაიისფერი სპექტრის ის ნაწილი, რომელიც კანს მზისგან წვავს
· აფთიაქი
· მანქანები
· რობოტიკა
· გამხსნელებით დამუშავებისა და შეღებვის პროცესი ბეჭდვისა და შეღებვის ინდუსტრიისთვის
ქიმიური მრეწველობა ქიმიკატების წარმოებისთვის, შესანახად და ტრანსპორტირებისთვის
(4) შეხების სენსორი
შეხების სენსორი მოქმედებს როგორც ცვლადი რეზისტორი შეხების პოზიციიდან გამომდინარე. შეხების სენსორის ცვლადი რეზისტორის სახით მუშაობის დიაგრამა.
შეხების სენსორი შედგება შემდეგი კომპონენტებისგან:
· სრულად გამტარი მასალა, როგორიცაა სპილენძი
· საიზოლაციო შუასადებები, როგორიცაა ქაფი ან პლასტმასი
· გამტარი მასალის ნაწილი
პრინციპი და მუშაობა:
ზოგიერთი გამტარი მასალა ეწინააღმდეგება დენის დინებას. ხაზოვანი პოზიციის სენსორების მთავარი პრინციპი ის არის, რომ რაც უფრო გრძელია მასალის სიგრძე, რომლის გავლითაც დენმა უნდა გაიაროს, მით უფრო მეტად ხდება დენის დინების შებრუნება. შედეგად, მასალის წინააღმდეგობა იცვლება მისი სრულად გამტარ მასალასთან კონტაქტის პოზიციის შეცვლით.
როგორც წესი, პროგრამული უზრუნველყოფა დაკავშირებულია შეხების სენსორთან. ამ შემთხვევაში, მეხსიერებას პროგრამული უზრუნველყოფა უზრუნველყოფს. როდესაც სენსორები გამორთულია, მათ შეუძლიათ დაიმახსოვრონ „ბოლო კონტაქტის ადგილმდებარეობა“. სენსორის გააქტიურების შემდეგ, მათ შეუძლიათ დაიმახსოვრონ „პირველი კონტაქტის პოზიცია“ და გაიგონ მასთან დაკავშირებული ყველა მნიშვნელობა. ეს მოქმედება მაუსის გადაადგილებას და მაუსის პანელის მეორე ბოლოზე განთავსებას ჰგავს, რათა კურსორი ეკრანის ბოლოში გადაიტანონ.
გამოყენება
სენსორული სენსორები ეკონომიური და გამძლეა და ფართოდ გამოიყენება.
ბიზნესი - ჯანდაცვა, გაყიდვები, ფიტნესი და თამაშები
· ტექნიკა – ღუმელი, სარეცხი/საშრობი მანქანა, ჭურჭლის სარეცხი მანქანა, მაცივარი
ტრანსპორტირება - გამარტივებული კონტროლი კაბინის მწარმოებელსა და ავტომობილების მწარმოებლებს შორის
· სითხის დონის სენსორი
სამრეწველო ავტომატიზაცია - პოზიციისა და დონის აღქმა, ხელით შეხებით მართვა ავტომატიზაციის აპლიკაციებში.
სამომხმარებლო ელექტრონიკა - სხვადასხვა სამომხმარებლო პროდუქტში შეგრძნებისა და კონტროლის ახალი დონის უზრუნველყოფა.
სიახლოვის სენსორები აფიქსირებენ ობიექტების არსებობას, რომლებსაც თითქმის არ აქვთ შეხების წერტილები. რადგან სენსორსა და გაზომილ ობიექტს შორის კონტაქტი არ არის და მექანიკური ნაწილების არარსებობის გამო, ამ სენსორებს აქვთ ხანგრძლივი მომსახურების ვადა და მაღალი საიმედოობა. სიახლოვის სენსორების სხვადასხვა ტიპია ინდუქციური სიახლოვის სენსორები, ტევადური სიახლოვის სენსორები, ულტრაბგერითი სიახლოვის სენსორები, ფოტოელექტრული სენსორები, ჰოლის ეფექტის სენსორები და ა.შ.
როგორ მუშაობს:
სიახლოვის სენსორი ასხივებს ელექტრომაგნიტურ ან ელექტროსტატიკურ ველს ან ელექტრომაგნიტური გამოსხივების სხივს (მაგალითად, ინფრაწითელს) და ელოდება საპასუხო სიგნალს ან ველის ცვლილებას, ხოლო აღქმულ ობიექტს სიახლოვის სენსორის სამიზნე ეწოდება.
ინდუქციური სიახლოვის სენსორები – მათ შეყვანის სახით აქვთ ოსცილატორი, რომელიც ცვლის დანაკარგის წინაღობას გამტარ გარემოსთან მიახლოებისას. ეს სენსორები სასურველი მეტალის სამიზნეებია.
ტევადობითი სიახლოვის სენსორები - ისინი გარდაქმნიან ელექტროსტატიკური ტევადობის ცვლილებებს დეტექტორის ელექტროდისა და დამიწებული ელექტროდის ორივე მხარეს. ეს ხდება ახლომდებარე ობიექტებთან რხევის სიხშირის ცვლილებით მიახლოებისას. ახლომდებარე სამიზნეების აღმოსაჩენად, რხევის სიხშირე გარდაიქმნება მუდმივ ძაბვად და შედარებულია წინასწარ განსაზღვრულ ზღურბლთან. ეს სენსორები პირველი არჩევანია პლასტიკური სამიზნეებისთვის.
გამოყენება
· გამოიყენება ავტომატიზაციის ინჟინერიაში პროცესის ინჟინერიის აღჭურვილობის, წარმოების სისტემებისა და ავტომატიზაციის აღჭურვილობის მუშაობის მდგომარეობის დასადგენად
· გამოიყენება ფანჯარაში ფანჯრის გახსნისას შეტყობინების გასააქტიურებლად
· გამოიყენება მექანიკური ვიბრაციის მონიტორინგისთვის ლილვსა და საყრდენ საკისარს შორის მანძილის სხვაობის გამოსათვლელად
გამოქვეყნების დრო: 2023 წლის 3 ივლისი