Ο αισθητήρας είναι ένας γενικός όρος για συσκευές ή συσκευές που μπορούν να μετρηθούν και να μετατραπούν σε χρησιμοποιήσιμα σήματα εξόδου σύμφωνα με ορισμένους κανόνες, που συνήθως αποτελούνται από ευαίσθητα εξαρτήματα και στοιχεία μετατροπής. Όταν η έξοδος του αισθητήρα είναι ένα καθορισμένο τυπικό σήμα, ονομάζεται πομπός.
Η έννοια του πομπού είναι ένα όργανο που μετατρέπει τα μη τυπικά ηλεκτρικά σήματα σε τυπικά ηλεκτρικά σήματα και ένας αισθητήρας είναι μια συσκευή που μετατρέπει τα φυσικά σήματα σε ηλεκτρικά σήματα. Στο παρελθόν χρησιμοποιούνταν φυσικά σήματα, αλλά τώρα είναι διαθέσιμα και άλλα σήματα. Το κύριο όργανο αναφέρεται στο επιτόπιο όργανο μέτρησης ή στον μετρητή ελέγχου βάσης και το δευτερεύον όργανο αναφέρεται στο όργανο που χρησιμοποιεί το σήμα του πρωτεύοντος μετρητή για να ολοκληρώσει άλλες λειτουργίες: όπως έλεγχος, οθόνη και άλλες λειτουργίες.
Οι αισθητήρες και οι πομποί είναι οι έννοιες των θερμικών οργάνων. Ο αισθητήρας μετατρέπει μη ηλεκτρικά φυσικά μεγέθη όπως θερμοκρασία, πίεση, στάθμη υγρού, χαρακτηριστικά υλικού, αερίου κ.λπ. σε ηλεκτρικά σήματα ή στέλνει απευθείας φυσικά μεγέθη όπως πίεση, στάθμη υγρού κ.λπ. στον πομπό.
Ο πομπός είναι μια πηγή σήματος που ενισχύει το ασθενές ηλεκτρικό σήμα που συλλέγεται από τον αισθητήρα για τη μετάδοση ή την εκκίνηση του στοιχείου ελέγχου ή μετατρέπει τη μη ηλεκτρική είσοδο από τον αισθητήρα σε ηλεκτρικό σήμα και το ενισχύει για απομακρυσμένη μέτρηση και έλεγχο. Η αναλογική ποσότητα μπορεί επίσης να μετατραπεί σε ψηφιακή ποσότητα όπως απαιτείται. Ο αισθητήρας και ο πομπός μαζί σχηματίζουν μια αυτόματα ελεγχόμενη πηγή σήματος παρακολούθησης. Τα διαφορετικά φυσικά μεγέθη απαιτούν διαφορετικούς αισθητήρες και αντίστοιχους πομπούς. Υπάρχει επίσης ένας πομπός που δεν μετατρέπει φυσικά μεγέθη σε ηλεκτρικά σήματα, όπως ένας «πομπός διαφορικής πίεσης» ενός μετρητή στάθμης νερού λέβητα. Και στις δύο πλευρές του φυσητήρα του πομπού, η διαφορική πίεση και στις δύο πλευρές του φυσητήρα οδηγεί τη μηχανική συσκευή ενίσχυσης για να δείξει τη στάθμη του νερού με ένα δείκτη. Υπάρχουν βέβαια και αυτά που μετατρέπουν ηλεκτρικά αναλογικά μεγέθη σε ψηφιακά, τα οποία μπορούν να ονομαστούν και πομποί. Τα παραπάνω είναι απλώς μια εννοιολογική απεικόνιση της διαφοράς μεταξύ ενός αισθητήρα και ενός πομπού.
Χαρακτηριστικά διαφόρων αισθητήρων
Πρώτον, ο ορισμός του αισθητήρα
Το εθνικό πρότυπο GB7665-87 ορίζει έναν αισθητήρα ως: "Μια συσκευή ή συσκευή που μπορεί να ανιχνεύσει το καθορισμένο μετρούμενο και να το μετατρέψει σε χρησιμοποιήσιμο σήμα σύμφωνα με έναν συγκεκριμένο νόμο, που συνήθως αποτελείται από ευαίσθητα στοιχεία και στοιχεία μετατροπής." Ο αισθητήρας είναι μια συσκευή ανίχνευσης που μπορεί να ανιχνεύσει τις μετρούμενες πληροφορίες και μπορεί να μετατρέψει τις ανιχνευόμενες πληροφορίες σε ηλεκτρικά σήματα ή άλλες απαιτούμενες μορφές εξόδου πληροφοριών σύμφωνα με ορισμένους κανόνες, έτσι ώστε να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις μετάδοσης, επεξεργασίας, αποθήκευσης, προβολής πληροφοριών, απαιτήσεις καταγραφής και ελέγχου. Είναι ο πρώτος σύνδεσμος για την πραγματοποίηση αυτόματης ανίχνευσης και αυτόματου ελέγχου.
Δεύτερον, η ταξινόμηση των αισθητήρων
Προς το παρόν, δεν υπάρχει ενοποιημένη μέθοδος ταξινόμησης για αισθητήρες, αλλά χρησιμοποιούνται συνήθως τα ακόλουθα τρία:
1. Σύμφωνα με τη φυσική ποσότητα του αισθητήρα, μπορεί να χωριστεί σε μετατόπιση, δύναμη, ταχύτητα, θερμοκρασία, ροή, σύνθεση αερίου και άλλους αισθητήρες
2. Σύμφωνα με την αρχή λειτουργίας του αισθητήρα, μπορεί να χωριστεί σε αντίσταση, χωρητικότητα, επαγωγή, τάση, Hall, φωτοηλεκτρικό, πλέγμα, θερμοστοιχείο και άλλους αισθητήρες.
3. Ανάλογα με τη φύση του σήματος εξόδου του αισθητήρα, μπορεί να χωριστεί σε: αισθητήρα τύπου διακόπτη του οποίου η έξοδος είναι τιμή διακόπτη ("1" και "0" ή "on" και "off"). Η έξοδος είναι αναλογικός αισθητήρας. Η έξοδος είναι ψηφιακός αισθητήρας παλμού ή κωδικού.
Τρίτον, τα στατικά χαρακτηριστικά του αισθητήρα
Το στατικό χαρακτηριστικό του αισθητήρα αναφέρεται στη σχέση μεταξύ της εξόδου του αισθητήρα και της εισόδου του στατικού σήματος εισόδου. Επειδή η είσοδος και η έξοδος είναι ανεξάρτητες από το χρόνο αυτή τη στιγμή, η σχέση μεταξύ τους, δηλαδή τα στατικά χαρακτηριστικά του αισθητήρα, μπορεί να είναι μια αλγεβρική εξίσωση χωρίς μεταβλητές χρόνου ή η είσοδος να χρησιμοποιείται ως τετμημένη και η αντίστοιχη έξοδος is Περιγράφεται η χαρακτηριστική καμπύλη που χαράσσεται από την τεταγμένη. Οι κύριες παράμετροι που χαρακτηρίζουν τα στατικά χαρακτηριστικά του αισθητήρα είναι: γραμμικότητα, ευαισθησία, ανάλυση και υστέρηση.
Τέταρτον, τα δυναμικά χαρακτηριστικά του αισθητήρα
Τα λεγόμενα δυναμικά χαρακτηριστικά αναφέρονται στα χαρακτηριστικά της εξόδου του αισθητήρα όταν αλλάζει η είσοδος. Στην πρακτική εργασία, τα δυναμικά χαρακτηριστικά του αισθητήρα αντιπροσωπεύονται συχνά από την απόκρισή του σε ορισμένα τυπικά σήματα εισόδου. Αυτό συμβαίνει επειδή η απόκριση του αισθητήρα στο τυπικό σήμα εισόδου είναι εύκολο να ληφθεί πειραματικά, και υπάρχει μια ορισμένη σχέση μεταξύ της απόκρισής του στο τυπικό σήμα εισόδου και της απόκρισής του σε οποιοδήποτε σήμα εισόδου, και το τελευταίο μπορεί συχνά να συναχθεί γνωρίζοντας το προηγούμενο. Τα συνηθέστερα χρησιμοποιούμενα τυπικά σήματα εισόδου είναι το σήμα βήματος και το ημιτονοειδές σήμα, επομένως τα δυναμικά χαρακτηριστικά του αισθητήρα εκφράζονται επίσης συνήθως με απόκριση βήματος και απόκριση συχνότητας.
5. Γραμμικότητα του αισθητήρα
Συνήθως, η πραγματική στατική χαρακτηριστική έξοδος του αισθητήρα είναι μια καμπύλη και όχι μια ευθεία γραμμή. Στην πρακτική εργασία, προκειμένου ο μετρητής να έχει ομοιόμορφη ένδειξη κλίμακας, μια προσαρμοσμένη ευθεία χρησιμοποιείται συχνά για να αναπαραστήσει κατά προσέγγιση την πραγματική χαρακτηριστική καμπύλη και η γραμμικότητα (μη γραμμικό σφάλμα) είναι ένας δείκτης απόδοσης αυτής της προσέγγισης.
Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να επιλέξετε τη γραμμή τοποθέτησης. Για παράδειγμα, πάρτε τη θεωρητική ευθεία γραμμή που συνδέει τη μηδενική είσοδο και το σημείο εξόδου πλήρους κλίμακας ως ευθεία γραμμή προσαρμογής. ή πάρτε τη θεωρητική ευθεία της οποίας το άθροισμα των τετραγώνων των αποκλίσεων από κάθε σημείο της χαρακτηριστικής καμπύλης είναι το μικρότερο ως η ευθεία προσαρμογής, και αυτή η ευθεία προσαρμογή ονομάζεται προσαρμογή ελαχίστων τετραγώνων. Παράταξη.
6. Ευαισθησία του αισθητήρα
Η ευαισθησία αναφέρεται στον λόγο της αλλαγής εξόδου △y προς την αλλαγή εισόδου △x υπό την κατάσταση λειτουργίας σταθερής κατάστασης του αισθητήρα.
Είναι η κλίση της χαρακτηριστικής καμπύλης εξόδου-εισόδου. Εάν υπάρχει γραμμική σχέση μεταξύ της εξόδου του αισθητήρα και της εισόδου, η ευαισθησία S είναι σταθερή. Διαφορετικά, θα ποικίλλει ανάλογα με την ποσότητα εισόδου.
Η διάσταση της ευαισθησίας είναι η αναλογία των διαστάσεων εξόδου και εισόδου. Για παράδειγμα, για έναν αισθητήρα μετατόπισης, όταν η μετατόπιση αλλάζει κατά 1 mm, η τάση εξόδου αλλάζει κατά 200 mV, τότε η ευαισθησία του πρέπει να εκφράζεται ως 200 mV/mm.
Όταν οι διαστάσεις της εξόδου και της εισόδου του αισθητήρα είναι ίδιες, η ευαισθησία μπορεί να γίνει κατανοητή ως η μεγέθυνση.
Βελτιώστε την ευαισθησία, μπορείτε να έχετε μεγαλύτερη ακρίβεια μέτρησης. Ωστόσο, όσο μεγαλύτερη είναι η ευαισθησία, τόσο πιο στενό είναι το εύρος μέτρησης και τόσο χειρότερη είναι η σταθερότητα.
Επτά, η ανάλυση του αισθητήρα
7. Η ανάλυση αναφέρεται στην ικανότητα ενός αισθητήρα να αντιλαμβάνεται τη μικρότερη αλλαγή στη μέτρηση. Δηλαδή, εάν η ποσότητα εισόδου αλλάζει αργά από κάποια μη μηδενική τιμή. Όταν η τιμή αλλαγής εισόδου δεν υπερβαίνει μια ορισμένη τιμή, η έξοδος του αισθητήρα δεν θα αλλάξει, δηλαδή, ο αισθητήρας δεν μπορεί να διακρίνει την αλλαγή της ποσότητας εισόδου. Η έξοδος αλλάζει μόνο όταν η ποσότητα εισόδου αλλάζει πέρα από την ανάλυση.
Συνήθως, η ανάλυση κάθε σημείου στο εύρος πλήρους κλίμακας του αισθητήρα δεν είναι η ίδια, επομένως η μέγιστη τιμή αλλαγής στην ποσότητα εισόδου που μπορεί να προκαλέσει μια βηματική αλλαγή στην ποσότητα εξόδου στην περιοχή πλήρους κλίμακας χρησιμοποιείται συχνά ως ένας δείκτης για τη μέτρηση της ανάλυσης. Εάν οι παραπάνω δείκτες εκφράζονται ως ποσοστό πλήρους κλίμακας, ονομάζεται ανάλυση.
