Sissejuhatus andurite tüüpidesse
Selles artiklis käsitleme eri tüüpi andureid, kuid kõigepealt mõistame, mis andur on? Andur on seade, mis tuvastab muutused ja sündmused füüsilises sisendis ja annab vajalikud väljundsignaalid, mida saab salvestada ja edaspidiseks kasutamiseks suunata. Väljundsignaal tuletatakse elektrilises suuruses. Sõna andureid nimetatakse ka muunduriteks ja need on seotud mõõtesüsteemiga. Heaks anduri näiteks on elavhõbetermomeeter, mis tuvastab soojuse või temperatuuri süsteemis või inimkehas. Temperatuuri mõõdetakse termomeetri kalibreeritud klaasist, lähtudes vedela elavhõbeda kokkutõmbumisest ja paisumisest. Sõna andur on pärit sõnast 'tajuma'
Andurite tüübid
Andureid on erinevaid klassifikatsioone, millel on erinevad rollid, alates lihtsatest ja lõpetades keerukate toimingutega. Mõned erinevad füüsilised sisendid, mida ka mõõdetakse, võetakse vastu järgmisel kujul:
- Akustiline: sisendeid mõõdetakse laine, lainepikkuse, laine kiiruse ja spektri järgi
- Elektriline: mõõdetavad sisendid on vool, pinge, elektriväli, juhtivus ja läbitavus
- Agnetiline: kalibreeritavad sisendid on läbilaskvus, magnetväli, voo intensiivsus
- Termiline: Mõõdetavateks terminiteks on eriline soojus, soojusjuhtivus ja temperatuur
- Asukoht, jõud, kiirendus, rõhk, maht, struktuur, jäikus, pöördemoment, hoog, pinge ja deformatsiooni väärtused, tihedus ja vastavus on sisendite mehaaniline vorm, mida tuleb märkida. Mõõdetavateks optilisteks signaalideks on laine kiirus, neeldumine, murdumisnäitaja, laine ja emissioon.
Ülalnimetatud on mõned sisendvormid, mida saab vajaduse korral teisendada ka muuks väljundvormiks ning mida saab tulevaste tehnoloogiate jaoks tähele panna ja uurida.
Andurid klassifitseeritakse nende erineva rakenduse põhjal järgmiselt:
- Lähedus
- Asend
- Nihkeandurid
Andurid, mida kasutatakse kauguse mõõtmiseks, on potentsiomeeter. Seejärel rakendatakse selles valdkonnas mitmesuguseid andureid induktiivsuse lähedussensorid, optilised kooderid, pöörisvoolu läheduse andurid, pneumaatilised andurid ja halliefekti andurid
- Valgussensor: neid rakendatakse fotodioodis, valgust sõltuvas takistuses ja fototransistoris.
- Temperatuuri andurid: neid kasutatakse termopaaris, termistorides ja termostaatides
- Liikumis- ja kiirusandurid: neid kasutatakse tahhogeneraatoris ja inkrementaalkoodris
- Kombatav andur ja piesoelektrilised andurid: neid rakendatakse vedeliku rõhu ja membraani manomeetri mõõtmiseks
- Vedeliku voo andurid: neid rakendatakse turbiinmõõturis ja Venturi torus
- Infrapunaandur: neid kasutatakse infrapuna-saatja ja vastuvõtja paaris
- Jõuandur: seda rakendatakse deformatsiooni- ja koormusandurites
- Puutetundlikud andurid: neid kasutatakse takistus- ja mahtuvuslikes puutetundlikes andurites.
- Ultraviolett- ja valgustundlikkuse sensorid: neid kasutatakse ultraviolettkiirguse germicidal UV-detektorite, fototuubide ja ultraviolettvalgusdetektorite tuvastamiseks.
Andurid klassifitseeritakse vastavalt nõudele aktiiv- ja passiivsensoriteks.
- Aktiivsed andurid: selle töö põhineb välise allika toitel või signaalil. Seda toidetud signaali nimetatakse ergasignaaliks ja see andis vajaliku väljundi.
- Passiivsed andurid: see annab sisendsõnumitele otse väljundsignaali.
Aktiivse anduri näiteks on deformatsioonimõõtur, mis ei tekita väljundsignaali, vaid arvutab süsteemi takistusega seotud rõhu mahu. Takistus arvutatakse voolu läbilaskmise kaudu. Siin nimetatakse läbitud voolu ergastussignaaliks. Termopaar on näide passiivsest andurist.
Anduri töö
Andurite töö ja kasutamine sõltub seadmest vastavalt vajadusele. Siin käsitleti avalikus opsüsteemis kasutatavat andurit. Süsteem koosneb mikrofonist, valjuhääldist ja võimendist. Siin kasutatakse andurit mikrofoni sisendfunktsioonina, mis tuvastab helilained ja teisendab need elektrilisteks signaalideks. Seejärel juhitakse see võimendisse, kus elektrilainetele antakse tugevus ja võimendatakse, seejärel suunatakse nad valjuhääldisse.
Valjuhääldi saab väljundlaine täiturmehhanismist, kus võimendi elektrilained muundatakse jälle suurema ulatusega helilaineteks. Analoogandurid annavad erinevate väärtuste komplektiga katkematuid väljundlaineid. Pinge on väljundsignaal ja on otseselt proportsionaalne mõõdetud väärtusega. Lõplik arv, mida mõõdetakse nagu temperatuur, kiirus, pinge, rõhk, on analoogsed suurused ja toimub looduses pidevalt.
Digitaalsed andurid genereerivad eraldiseisvaid signaale digitaalselt.c Selle anduri väljund on olekus ON ja OFF, loogikaga 1 ja 0. Surunupp toimib digitaalse andurina. Lülitil on Lüliti sisselülitamisel ja vabastamisel väljalülitatud olekus kaks võimalikku tingimust. Valgussensorit kasutatakse kiiruse arvutamiseks ja see genereerib digitaalse signaali. Ketas on ühendatud mootori võlliga piiratud arvu nähtavate piludega. Valgussensor eraldab valguse puudumise või olemasolu ja annab sisendile vastavad loogika 1 ja 0 signaalid.
Seejärel kuvatakse sisend ketta kiirusel ja pöörlemisel. Täpset väärtust suurendatakse plaadi pesa suurendamise teel ja see võimaldab pesa rohkem samaaegselt seadistada. Digitaalse ja analoogi jõudlust võrreldakse seal, kus digitaalse anduri täpsus on kõrge ja esindab mitme kasutatud bittiga mõõdetavat väärtust.
Anduri eelised ja puudused
- Mõnel piirlüliti anduril on suur voolutugevus, nad vajavad piiratud tehnilisi sensoreid ja on saadaval madala hinnaga. Selle piirlüliti anduri kahjulikkus seisneb selles, et see nõuab füüsilist kontakti ja selle vastuvõtmise aeg on väga aeglane.
- Fotoelektrilistel anduritel on pikk vastupidavus, minimaalne reageerimisaeg, neid rakendatakse pikamaa-andurites, nad tajuvad kõiki saadaoleva energia vorme ja toimivad tõhusalt. Kuid siin on lääts saastatud ja värvus mõjutab sensori ulatust. Sihtmärgi peegelduvus on vähenenud.
- Induktiivsed andurid on väga etteaimatavad, pika elueaga, hõlpsasti paigaldatavad ja vastupidavad rasketele keskkondadele. Induktiivsetes andurites on korrigeeritavad piirangud seatud vahemaa.
- Mahtuvuslikud andurid tuvastavad mittemetallilised sihtmärgid ja tuvastavad neid ka suurte konteinerite kaudu. Kuid nad on keskkonnamuutuste suhtes tundlikud
- Ultraheli sensorid on kõigi materjalide tajumiseks ja on temperatuurimuutuste suhtes liiga tundlikud. Sellel on madal eraldusvõime ja korratavus.
Soovitatavad artiklid
See on andurite tüüpide juhend. Siin käsitleme anduri tööd, tüüpe, eeliseid ja puudusi. Võite lisateabe saamiseks vaadata ka järgmisi artikleid -
- Mis on andurid?
- Mis on läheduse andurid?
- Interneti-tehnoloogia
- Hägune loogikasüsteem