Laite kerää lämpötilatiedot lähteestä ja muuntaa sen muiden laitteiden tai ihmisten ymmärtämään muotoon. Paras esimerkki lämpötila-anturista on lasinen elohopealämpömittari, joka laajenee ja supistuu lämpötilan muuttuessa. Ulkoinen lämpötila on lämpötilan mittauksen lähde, ja tarkkailija tarkastelee elohopean sijaintia lämpötilan mittaamiseksi. Lämpötila-antureita on kahta perustyyppiä:
· Kosketusanturi
Tämän tyyppinen anturi vaatii suoran fyysisen kosketuksen havaittuun kohteeseen tai väliaineeseen. Ne voivat seurata kiinteiden aineiden, nesteiden ja kaasujen lämpötilaa laajalla lämpötila-alueella.
· Kosketukseton anturi
Tämän tyyppinen anturi ei vaadi fyysistä kosketusta havaittavaan kohteeseen tai väliaineeseen. Ne valvovat heijastamattomia kiinteitä aineita ja nesteitä, mutta ovat hyödyttömiä kaasuja vastaan niiden luonnollisen läpinäkyvyyden vuoksi. Nämä anturit mittaavat lämpötilaa Planckin lain avulla. Laki koskee lämmönlähteestä säteilevää lämpöä lämpötilan mittaamiseen.
Toimintaperiaatteet ja esimerkkejä eri tyypeistälämpötila-anturit:
(i) Lämpöparit – Ne koostuvat kahdesta langasta (kumpikin eri tasalaatuisesta metalliseoksesta tai metallista), jotka muodostavat mittausliitoksen toisessa päässä olevalla liitoksella, joka on avoin testattavalle elementille. Johdon toinen pää on kytketty mittauslaitteeseen, jossa muodostetaan referenssiliitos. Koska molempien solmujen lämpötila on erilainen, virta kulkee piirin läpi ja tuloksena saadut millivoltit mitataan solmun lämpötilan määrittämiseksi.
(ii) Resistance Temperature Detectors (RTDS) – Nämä ovat lämpövastuksia, jotka on valmistettu muuttamaan vastusta lämpötilan muuttuessa, ja ne ovat kalliimpia kuin muut lämpötilanilmaisimet.
(iii)Termistorit– Ne ovat toinen vastustyyppi, jossa suuret vastuksen muutokset ovat verrannollisia tai kääntäen verrannollisia pieniin lämpötilan muutoksiin.
(2) Infrapuna-anturi
Laite lähettää tai havaitsee infrapunasäteilyä havaitakseen tietyt vaiheet ympäristössä. Yleensä lämpösäteilyä lähettävät kaikki infrapunaspektrin kohteet, ja infrapuna-anturit havaitsevat tämän ihmissilmälle näkymätöntä säteilyä.
· Edut
Helppo kytkeä, saatavilla markkinoilla.
· Haitat
Häiritsee ympäristön melu, kuten säteily, ympäristön valo jne.
Miten se toimii:
Perusideana on käyttää infrapunavaloa lähettäviä diodeja infrapunavalon lähettämiseen esineisiin. Toista samantyyppistä infrapunadiodia käytetään kohteiden heijastamien aaltojen havaitsemiseen.
Kun infrapunavastaanotin säteilytetään infrapunavalolla, johdossa on jännite-ero. Koska syntyvä jännite on pieni ja vaikea havaita, operaatiovahvistinta (operaatiovahvistin) käytetään havaitsemaan tarkasti matalat jännitteet.
(3) Ultravioletti-anturi
Nämä anturit mittaavat tulevan ultraviolettivalon intensiteettiä tai tehoa. Tämän sähkömagneettisen säteilyn aallonpituus on pidempi kuin röntgensäteilyn, mutta silti lyhyempi kuin näkyvä valo. Aktiivista materiaalia nimeltä monikiteinen timantti käytetään luotettavaan ultraviolettitunnistukseen, joka voi havaita ympäristön altistumisen ultraviolettisäteilylle.
UV-anturien valintakriteerit
· Aallonpituusalue, joka voidaan havaita UV-anturilla (nanometri)
· Käyttölämpötila
· Tarkkuus
· Paino
· Tehoalue
Miten se toimii:
UV-anturit vastaanottavat yhden tyyppisen energiasignaalin ja lähettävät erityyppistä energiasignaalia.
Näiden lähtösignaalien havaitsemiseksi ja tallentamiseksi ne ohjataan sähkömittariin. Grafiikan ja raporttien luomiseksi lähtösignaali lähetetään analogia-digitaalimuuntimeen (ADC) ja sitten tietokoneeseen ohjelmiston kautta.
Sovellukset:
· Mittaa UV-spektrin osa, joka polttaa ihoa
· Apteekki
· Autot
· Robotiikka
· Liuotinkäsittely- ja värjäysprosessi paino- ja värjäysteollisuudelle
Kemianteollisuus kemikaalien tuotantoon, varastointiin ja kuljetukseen
(4) Kosketusanturi
Kosketusanturi toimii säädettävänä vastuksena kosketusasennosta riippuen. Kaavio kosketusanturista, joka toimii säädettävänä vastuksena.
Kosketusanturi koostuu seuraavista osista:
· Täysin johtava materiaali, kuten kupari
· Eristävät välikemateriaalit, kuten vaahto tai muovi
· Osa johtavaa materiaalia
Periaate ja työ:
Jotkut johtavat materiaalit vastustavat virran virtausta. Lineaaristen asentoantureiden pääperiaate on, että mitä pidempi materiaali on, jonka läpi virran täytyy kulkea, sitä enemmän virran virtaus kääntyy. Tämän seurauksena materiaalin vastus muuttuu muuttamalla sen kosketuskohtaa täysin johtavan materiaalin kanssa.
Yleensä ohjelmisto on kytketty kosketusanturiin. Tässä tapauksessa muisti saadaan ohjelmistosta. Kun anturit on kytketty pois päältä, ne muistavat "viimeisen kontaktin sijainnin". Kun anturi on aktivoitu, he voivat muistaa "ensimmäisen kontaktin asennon" ja ymmärtää kaikki siihen liittyvät arvot. Tämä toiminto on samanlainen kuin hiiren siirtäminen ja sen sijoittaminen hiirimaton toiseen päähän, jotta osoitin siirretään näytön takapäähän.
Käytä
Kosketusanturit ovat kustannustehokkaita ja kestäviä, ja niitä käytetään laajasti
Liiketoiminta – terveydenhuolto, myynti, kuntoilu ja pelit
· Kodinkoneet – uuni, pesukone/kuivausrumpu, astianpesukone, jääkaappi
Kuljetus – Yksinkertaistettu ohjaus ohjaamon valmistuksen ja ajoneuvovalmistajien välillä
· Nesteen tasoanturi
Teollisuusautomaatio – paikka- ja tasotunnistus, manuaalinen kosketusohjaus automaatiosovelluksessa
Kuluttajaelektroniikka – tarjoaa uusia tuntemuksia ja hallintaa erilaisissa kuluttajatuotteissa
Läheisyysanturit havaitsevat kohteet, joilla ei juuri ole kosketuspisteitä. Koska anturin ja mitattavan kohteen välillä ei ole kosketusta ja koska mekaanisia osia ei ole, näillä antureilla on pitkä käyttöikä ja korkea luotettavuus. Eri tyyppisiä läheisyysantureita ovat induktiiviset läheisyysanturit, kapasitiiviset läheisyysanturit, ultraääniläheisyysanturit, valosähköiset anturit, Hall-efektianturit ja niin edelleen.
Miten se toimii:
Läheisyysanturi lähettää sähkömagneettista tai sähköstaattista kenttää tai sähkömagneettista säteilyä (kuten infrapuna) ja odottaa paluusignaalia tai kentän muutosta, ja havaittavaa kohdetta kutsutaan läheisyysanturin kohteeksi.
Induktiiviset läheisyysanturit – niissä on oskillaattori tulona, joka muuttaa häviöresistanssia lähestymällä johtavaa väliainetta. Nämä anturit ovat edullisia metallikohteita.
Kapasitiiviset läheisyysanturit – ne muuntavat sähköstaattisen kapasitanssin muutokset tunnistuselektrodin ja maadoitetun elektrodin molemmilla puolilla. Tämä tapahtuu lähestymällä lähellä olevia esineitä värähtelytaajuuden muuttuessa. Läheisten kohteiden havaitsemiseksi värähtelytaajuus muunnetaan tasajännitteeksi ja sitä verrataan ennalta määrättyyn kynnykseen. Nämä anturit ovat ensimmäinen valinta muovikohteisiin.
Käytä
· Käytetään automaatiotekniikassa prosessitekniikan laitteiden, tuotantojärjestelmien ja automaatiolaitteiden toimintatilan määrittämiseen
· Käytetään ikkunassa hälytyksen aktivoimiseen, kun ikkuna avataan
· Käytetään mekaaniseen tärinänvalvontaan akselin ja tukilaakerin välisen etäisyyseron laskemiseen
Postitusaika: 03.07.2023