Прылада збірае інфармацыю пра тэмпературу з крыніцы і пераўтварае яе ў форму, зразумелую іншымі прыладамі або людзьмі. Найлепшым прыкладам тэмпературнага датчыка з'яўляецца шкляны ртутны тэрмометр, які пашыраецца і сціскаецца пры змене тэмпературы. Крыніцай вымярэння тэмпературы з'яўляецца знешняя тэмпература, і назіральнік глядзіць на становішча ртуці, каб вымераць тэмпературу. Існуюць два асноўныя тыпы тэмпературных датчыкаў:
· Кантактны датчык
Гэты тып датчыкаў патрабуе непасрэднага фізічнага кантакту з аб'ектам або асяроддзем, якое вымяраецца. Яны могуць кантраляваць тэмпературу цвёрдых рэчываў, вадкасцей і газаў у шырокім дыяпазоне тэмператур.
· Бескантактавы датчык
Гэты тып датчыкаў не патрабуе фізічнага кантакту з аб'ектам або асяроддзем, якое выяўляецца. Яны кантралююць неадбівальныя цвёрдыя целы і вадкасці, але бескарысныя супраць газаў з-за іх натуральнай празрыстасці. Гэтыя датчыкі вымяраюць тэмпературу з дапамогай закона Планка. Закон апісвае цяпло, якое выпраменьваецца крыніцай цяпла, для вымярэння тэмпературы.
Прынцыпы працы і прыклады розных тыпаўдатчыкі тэмпературы:
(i) Тэрмапары — яны складаюцца з двух правадоў (кожны з рознага аднастайнага сплаву або металу), якія ўтвараюць вымяральны кантакт з дапамогай злучэння на адным канцы, адкрытага для элемента, які выпрабоўваецца. Другі канец правада падключаецца да вымяральнай прылады, дзе ўтвараецца эталонны кантакт. Паколькі тэмпература двух вузлоў розная, ток працякае праз ланцуг, і атрыманыя мілівольты вымяраюцца для вызначэння тэмпературы вузла.
(ii) Рэзістыўныя тэмпературныя датчыкі (RTDS) — гэта цеплавыя рэзістары, якія вырабляюцца для змены супраціўлення пры змене тэмпературы, і яны даражэйшыя за любое іншае абсталяванне для вымярэння тэмпературы.
(ііі)Тэрмарэзістары– яны з'яўляюцца яшчэ адным тыпам супраціву, дзе вялікія змены супраціўлення прапарцыйныя або адваротна прапарцыйныя малым зменам тэмпературы.
(2) Інфрачырвоны датчык
Прылада выпраменьвае або выяўляе інфрачырвонае выпраменьванне для вызначэння пэўных фаз у навакольным асяроддзі. У цэлым, цеплавое выпраменьванне выпраменьваецца ўсімі аб'ектамі ў інфрачырвоным спектры, і інфрачырвоныя датчыкі выяўляюць гэта выпраменьванне, нябачнае для чалавечага вока.
· Перавагі
Лёгка падключаецца, даступны на рынку.
· Недахопы
Быць перашкаджаным навакольным шумам, такім як радыяцыя, навакольнае святло і г.д.
Як гэта працуе:
Асноўная ідэя заключаецца ў выкарыстанні інфрачырвоных святлодыёдаў для выпраменьвання інфрачырвонага святла на аб'екты. Іншы інфрачырвоны дыёд таго ж тыпу будзе выкарыстоўвацца для выяўлення хваль, адлюстраваных аб'ектамі.
Калі інфрачырвоны прыёмнік апраменьваецца інфрачырвоным святлом, на провадзе ўзнікае розніца напружання. Паколькі генераванае напружанне невялікае і яго цяжка выявіць, для дакладнага вызначэння нізкага напружання выкарыстоўваецца аперацыйны ўзмацняльнік.
(3) Датчык ультрафіялетавага выпраменьвання
Гэтыя датчыкі вымяраюць інтэнсіўнасць або магутнасць падаючага ультрафіялетавага святла. Гэта электрамагнітнае выпраменьванне мае даўжыню хвалі большую, чым у рэнтгенаўскіх прамянёў, але ўсё ж карацейшую, чым у бачнага святла. Для надзейнага ультрафіялетавага вымярэння выкарыстоўваецца актыўны матэрыял пад назвай полікрышталічны алмаз, які можа выяўляць уздзеянне ультрафіялетавага выпраменьвання на навакольнае асяроддзе.
Крытэрыі выбару УФ-датчыкаў
· Дыяпазон даўжынь хваль, які можа выявіць УФ-датчык (нанаметр)
· Працоўная тэмпература
· Дакладнасць
· Вага
· Дыяпазон магутнасці
Як гэта працуе:
Ультрафіялетавыя датчыкі атрымліваюць адзін тып энергетычнага сігналу і перадаюць іншы тып энергетычнага сігналу.
Для назірання і запісу гэтых выходных сігналаў яны накіроўваюцца на электрычны лічыльнік. Для стварэння графікаў і справаздач выходны сігнал перадаецца на аналага-лічбавы пераўтваральнік (АЛП), а затым на камп'ютар з дапамогай праграмнага забеспячэння.
Прымяненне:
· Вымерайце тую частку УФ-спектра, якая выклікае сонечныя апёкі на скуры
· Аптэка
· Аўтамабілі
· Робататэхніка
· Працэс апрацоўкі растваральнікам і фарбавання для паліграфічнай і фарбавальнай прамысловасці
Хімічная прамысловасць для вытворчасці, захоўвання і транспарціроўкі хімічных рэчываў
(4) Сэнсарны датчык
Датчык дотыку дзейнічае як зменны рэзістар у залежнасці ад становішча дотыку. Схема датчыка дотыку, які працуе як зменны рэзістар.
Сэнсарны датчык складаецца з наступных кампанентаў:
· Цалкам праводзячы матэрыял, напрыклад, медзь
· Ізаляцыйныя распорныя матэрыялы, такія як пенапласт або пластык
· Частка праводнага матэрыялу
Прынцып і праца:
Некаторыя праводзячыя матэрыялы перашкаджаюць праходжанню току. Асноўны прынцып дзеяння лінейных датчыкаў становішча заключаецца ў тым, што чым даўжэйшы матэрыял, праз які павінен праходзіць ток, тым больш ток змяняецца ў адваротным кірунку. У выніку супраціўленне матэрыялу змяняецца шляхам змены яго кантакту з цалкам праводзячым матэрыялам.
Звычайна праграмнае забеспячэнне падключаецца да сэнсара дотыку. У гэтым выпадку памяць забяспечваецца праграмным забеспячэннем. Калі сэнсары выключаны, яны могуць запомніць «месцазнаходжанне апошняга дотыку». Пасля актывацыі сэнсар можа запомніць «пазіцыю першага дотыку» і зразумець усе значэнні, звязаныя з ім. Гэта дзеянне падобна на перамяшчэнне мышы і размяшчэнне яе на другім канцы кілімка для мышы, каб перамясціць курсор у далёкі канец экрана.
Ужыць
Сэнсарныя датчыкі эканамічна эфектыўныя і даўгавечныя, і шырока выкарыстоўваюцца
Бізнес — ахова здароўя, продажы, фітнес і гульні
· Бытавая тэхніка — духоўка, пральная/сушыльная машына, посудамыйная машына, халадзільнік
Транспарт — спрошчаны кантроль паміж вытворцамі кабін і вытворцамі транспартных сродкаў
· Датчык узроўню вадкасці
Прамысловая аўтаматызацыя — вымярэнне становішча і ўзроўню, ручное сэнсарнае кіраванне ў аўтаматызацыі
Бытавая электроніка — забяспечвае новыя ўзроўні адчуванняў і кантролю ў розных спажывецкіх таварах
Датчыкі блізкасці выяўляюць прысутнасць аб'ектаў, якія амаль не маюць кантактных кропак. Паколькі паміж датчыкам і вымяральным аб'ектам няма кантакту, а таксама з-за адсутнасці механічных дэталяў, гэтыя датчыкі маюць працяглы тэрмін службы і высокую надзейнасць. Розныя тыпы датчыкаў блізкасці - гэта індуктыўныя датчыкі блізкасці, ёмістныя датчыкі блізкасці, ультрагукавыя датчыкі блізкасці, фотаэлектрычныя датчыкі, датчыкі Хола і гэтак далей.
Як гэта працуе:
Датчык набліжэння выпраменьвае электрамагнітнае або электрастатычнае поле або прамень электрамагнітнага выпраменьвання (напрыклад, інфрачырвонага) і чакае зваротнага сігналу або змены поля, а аб'ект, які датчык дасягае, называецца мэтай датчыка набліжэння.
Індуктыўныя датчыкі блізкасці — яны маюць генератар на ўваходзе, які змяняе супраціўленне страт пры набліжэнні да праводнага асяроддзя. Гэтыя датчыкі з'яўляюцца пераважнымі металічнымі мішэнямі.
Ёмістныя датчыкі блізкасці — яны пераўтвараюць змены электрастатычнай ёмістасці з абодвух бакоў ад дэтэктарнага электрода і заземленага электрода. Гэта адбываецца пры набліжэнні да блізкіх аб'ектаў са змяненнем частаты ваганняў. Для выяўлення блізкіх цэляў частата ваганняў пераўтвараецца ў пастаяннае напружанне і параўноўваецца з зададзеным парогам. Гэтыя датчыкі з'яўляюцца першым выбарам для пластыкавых цэляў.
Ужыць
· Выкарыстоўваецца ў аўтаматызацыі для вызначэння працоўнага стану абсталявання для тэхналагічнага праектавання, вытворчых сістэм і сродкаў аўтаматызацыі
· Выкарыстоўваецца ў акне для актывацыі абвесткі пры адкрыцці акна
· Выкарыстоўваецца для маніторынгу механічнай вібрацыі для разліку розніцы адлегласцей паміж валам і апорным падшыпнікам
Час публікацыі: 03 ліпеня 2023 г.