Sensorer - Typer og applikasjoner

Trykkfølere

Trykkfølere brukes vanligvis til å måle trykk på gass eller væsker. Vanligvis fungerer en trykksensor som en svinger. Det genererer trykket i analogt elektrisk eller digitalt signal. Det er også en kategori av trykksensorer som er klassifisert i forhold til trykk, noen av dem er absolutt trykksensor, måler trykksensor. Det er også en type trykksensor som lar deg vite når bilen din har lite bensin eller olje.

Trykkfølere er typiske transdusere som registrerer trykket og konverterer det til elektriske signalparametere. Typiske eksempler på trykksensorer er strekkmålere, kapasitive trykkfølere og piezoelektriske trykksensorer. Strekkmålerne arbeider på prinsippet om endring i motstand med påføring av trykk der de piezoelektriske trykksensorene fungerer på prinsippet om endring i spenning over enheten ved påføring av trykk.

Trykkfølers kretsdiagram:

Følgende er kretsskjemaet for en PIC Microcontroller-basert trykkmåler:

Kretsen involverer følgende komponenter:

• En PIC-mikrokontroller som får inngang fra trykksensoren og som følgelig gir utgangen til skjermpanelet på 4 syv segment.
• En 6-pinners trykkføler IC MPX4115 som er en silisiumtrykksensor og gir høyt analogt utgangssignal.
• 4 syv segment viser å få input fra PIC-mikrokontroller og drives av hver transistor.
• Et krystallarrangement for å gi klokkeinngang til mikrokontrolleren.

Betjening av trykksensor:

Videoen ovenfor beskriver hvordan trykksensoren er grensesnittet med mikrokontroller for å vise verdien av trykket i syv segmentvisningen. Trykkføleren består av 6 pinner og koblet til 5V forsyning.

Pin 3 er koblet til strømforsyning, pin 2 er jordet og pin 1 er koblet til RA0 / AN0 pin på mikrokontroller som en analog inngang. For å vise verdiene her brukes vi 4-sifret syv segment display som drives av vanlig anodekonfigurasjon av fire transistorer.

Her er 28,50 PSI-trykksensor koblet til mikrokontrolleren, så når vi kan endre sensorverdien til lav eller høy, oppdager mikrokontrolleren disse verdiene og vises i syv segmentvisningen.

Hvis denne trykkverdien krysser terskelnivåene, gir mikrokontroller brukeren alarm. På denne måten kan man grense hvilken som helst type sensor til mikrokontrolleren for å overvåke, behandle og vise sanntidsverdiene.

Trykkføler applikasjoner:

Det er mange applikasjoner for trykksensor som trykksensing, høydesensing, flow sensing, line eller dybdesensing.

• Den brukes også i sanntid, bilalarmer og trafikkameraer bruker trykksensorer for å vite om noen kjører fort.
• Trykkfølere brukes også i berøringsskjermdisplayer for å bestemme påføringspunktet for trykk og gi passende instruksjoner til prosessoren.
• De brukes også i digitale blodtrykksmålere og ventilatorer.
• Industriell anvendelse av trykksensorer innebærer overvåking av gasser og deres delvise trykk.
• De brukes også i flyfly for å gi balanse mellom atmosfæretrykket og kontrollsystemet.
• De brukes også til å bestemme havdybden i tilfelle havoperasjoner for å bestemme passende driftsforhold for de elektroniske systemene.

Et eksempel på trykksensor - piezoelektrisk transduser

Piezoelektrisk transduser er en måleenhet som konverterer elektriske pulser til mekaniske vibrasjoner og omvendt. Piezoelektrisk kvartskrystall og piezoelektrisk effekt er de to tingene som trengs for å forstå de piezoelektriske transduserne.

Piezoelektrisk kvartskrystall:

En kvartskrystall er et piezoelektrisk materiale. Det kan generere spenningen når det påføres noe mekanisk stress på krystallet. Den piezoelektriske krystallen bøyer seg i forskjellige retninger ved forskjellige verdier av frekvenser. Dette kalles vibrasjonsmodus. For å oppnå forskjellige vibrasjonsmodi kan krystallet lages i forskjellige former.

Piezoelektrisk effekt:

Piezoelektrisk effekt er generering av elektrisk ladning i visse krystaller og keramikk på grunn av påført mekanisk belastning på dem. Generasjonsgraden for elektrisk ladning er proporsjonal med kraften som påføres den. Den piezoelektriske effekten fungerer i omvendt rekkefølge også slik at når spenning påføres piezoelektrisk materiale, kan den generere litt mekanisk energi.

De piezoelektriske transduserne kan brukes i mikrofoner på grunn av deres høye følsomhet der de konverterer lydtrykk til spenning. De kan brukes i akselerometre, bevegelsesdetektorer, og kan brukes som ultralyddetektorer og generatorer. Ultralydutbredelse utføres ikke i materialet av gjennomsiktigheten.

Applikasjon:

De piezoelektriske transduserne kan brukes både som aktuatorer og sensorer. Sensoren forvandler mekanisk kraft til elektriske spenningspulser og aktuator omdanner spenningspulser til mekaniske vibrasjoner. Piezoelektriske sensorer kan oppdage ubalanser i roterende maskindeler. De kan brukes i ultralydsmåling og måling av strømningshastighetsapplikasjoner. Bortsett fra vibrasjonene for å oppdage ubalanser, kan de brukes til å måle ultralydnivåer og strømningshastigheter.

Fuktighetssensor

En fuktighetssensor registrerer relativ fuktighet. Dette innebærer at den måler både lufttemperatur og fuktighet. Fuktighetsregistrering er viktig i styringssystemer i næringer og i hjemmet. Disse er designet for høyt volum, kostnadsfølsomme applikasjoner, for eksempel kontorautomatisering, bilkontroll, husholdningsapparater og industrielle prosessstyringssystemer, og også i applikasjoner der fuktighetskompensasjon er nødvendig. Fuktighetssensorer er vanligvis av kapasitiv eller resistiv type.

Responsen til kondensatorsensorer er mer lineær sammenlignet med resistive sensorer. Kapasitive sensorer er i tillegg brukbare over hele området fra 0 til 100 prosent relativ fuktighet (RH), hvor det resistive elementet normalt er begrenset til ca. 20 til 90 prosent relativ fuktighet (RH). Her skal vi diskutere om den kapasitive sensoren.

En kapasitiv fuktighetssensor endrer kapasitansen basert på luften i omgivelsene. Den dielektriske konstanten til sensoren endres med fuktighetsnivået på en måte som kan måles. Kapasitansen øker med relativ fuktighet.

Fuktighetssensor

Egenskaper:

• Høy pålitelighet og langsiktig stabilitet.
• Den brukes i kretser med spennings- eller frekvensutgang.
• Blyfri komponent. Komponenter uten bly.
• Øyeblikkelig endring for å mette fra mettet fase.
• Rask responstid.

Spesifikasjoner:

• Strømkrav: 5 til 10 VDC.
• Kommunikasjon: Kapasitiv komponent.
• Dimensjoner: 0,25 x 0,40 i diameter (6,2 x 10,2 mm diameter).
• Driftstemperaturområde: -40 til 212 ° F (-40 til 100 ° C).

Fuktighetssensorer har et bredt spekter av applikasjoner som industrielle og husholdningsapplikasjoner, medisinske applikasjoner og brukes for å gi en indikasjon på fuktighetsnivået i miljøet.

Måling av fuktighet er vanskelig. Generelt måles luftfuktigheten som brøkdelen av den maksimale mengden vann som luften kan absorbere ved en bestemt temperatur. Under atmosfæriske forhold og en gitt temperatur kan denne fraksjonen variere mellom 0 og 100%. Denne relative fuktigheten er bare gyldig ved en viss temperatur og atmosfæretrykk. Derfor er det viktig at en fuktighetssensor ikke skal påvirkes av verken temperatur eller trykk.

Fuktsensorkrets

Strøm som går gjennom termistoren får den til å varme seg, og øker dermed temperaturen. Varmespredning er mer i den forseglede termistoren sammenlignet med den eksponerte termistoren på grunn av forskjellen i termisk ledningsevne for vanndamp og tørt nitrogen. Forskjellen i motstand av termistorene er proporsjonal med den absolutte fuktigheten.

Gassensor:

Gassfølere er en grunnleggende komponent i mange sikkerhetssystemer og moderne metodikk, og gir viktige tilbakemeldinger om kvalitetskontroll til systemet. Og disse er tilgjengelige i store spesifikasjoner, avhengig av følsomhetsnivåer, type gass som skal registreres, fysiske målinger og forskjellige forskjellige elementer.

Gassensorer er vanligvis batteridrevne. De overfører advarsler via en serie hørbare og synlige signaler som alarmer og blinkende lys når farlige nivåer av gassdamp blir identifisert. En annen gass brukes som referansepunkt av sensoren da den måler gasskonsentrasjonen.

Gassføler

Sensormodulen består av et ståleksoskelett under hvilket en sensorkomponent er plassert. Denne sensorkomponenten utsettes for strøm gjennom tilkoblingsledninger. Denne strømmen er kjent som varmestrøm gjennom den. Gassene som kommer nær sensingkomponenten blir ioniserte og absorberes av sensingkomponenten. Dette endrer motstanden til sensorkomponenten som endrer verdien av strømmen som går ut av den.

Egenskaper:

1. Stabil ytelse, lang levetid, lave kostnader.
2. Enkel drivkrets.
3. Rask respons.
4. Høy følsomhet for brennbar gass i bredt spekter.
5. Stabil ytelse, lang levetid, lave kostnader.

Gassdetektorer kan brukes til å oppdage brennbare, brennbare og giftige gasser og oksygenforbruk. Denne typen utstyr brukes mye i industrien og kan finnes i en rekke områder, eksempelvis på oljerigger, for å skjerme produseringsformer og nye teknologier som solcelleanlegg. De kan også brukes i brannslokking.

Gassføleren er egnet for påvisning av brennbare gasser, for eksempel hydrogen, metan eller propan / butan (LPG).

Krets for gassensor

Når brennbare eller reduserende gasser kommer i kontakt med måleelementet, utsettes de for katalytisk forbrenning, noe som forårsaker en temperaturøkning som forårsaker en endring i motstanden til elementet. Endringen i sensormotstanden oppnås som endring av utgangsspenningen over belastningsmotstanden (RL) i serie med sensormotstanden (RS). Konsentrasjonen av gassen som testes bestemmes av endring i ledningsevne når sensoroverflaten absorberer de reduserende gassene. Den konstante 5V-utgangen fra datainnsamlingskortet er tilgjengelig for sensoren (VH) og for deteksjonskretsen (VC).

Nå har du en ide om hvilke typer sensorer og dens applikasjoner hvis du har spørsmål om dette emnet eller om det elektriske og elektroniske prosjekter la kommentarene nedenfor.

En typisk arbeidskrets