Senzor je splošen izraz za naprave ali naprave, ki jih je mogoče izmeriti in pretvoriti v uporabne izhodne signale v skladu z določenimi pravili, običajno sestavljene iz občutljivih komponent in komponent za pretvorbo. Ko je izhod senzorja določen standardni signal, se imenuje oddajnik.
Koncept oddajnika je instrument, ki pretvarja nestandardne električne signale v standardne električne signale, senzor pa je naprava, ki pretvarja fizične signale v električne signale. V preteklosti so bili uporabljeni fizični signali, zdaj pa so na voljo drugi signali. Primarni instrument se nanaša na merilni instrument na kraju samem ali osnovni kontrolni merilnik, sekundarni instrument pa se nanaša na instrument, ki uporablja primarni merilni signal za dokončanje drugih funkcij: kot so nadzor, prikaz in druge funkcije.
Senzorji in oddajniki so koncepti termičnih instrumentov. Senzor pretvarja neelektrične fizikalne količine, kot so temperatura, tlak, nivo tekočine, material, značilnosti plina itd., v električne signale ali neposredno pošilja fizikalne količine, kot so tlak, nivo tekočine itd., v oddajnik.
Oddajnik je vir signala, ki ojača šibek električni signal, ki ga zbere senzor za prenos ali zagon krmilne komponente, ali pretvori neelektrični vhod senzorja v električni signal in ga ojača za daljinsko merjenje in krmiljenje. Analogno količino je mogoče po potrebi pretvoriti tudi v digitalno količino. Senzor in oddajnik skupaj tvorita samodejno nadzorovan vir nadzornega signala. Različne fizikalne količine zahtevajo različne senzorje in ustrezne oddajnike. Obstaja tudi oddajnik, ki ne pretvarja fizikalnih veličin v električne signale, kot je na primer "oddajnik diferenčnega tlaka" merilnika nivoja kotlovske vode. Na obeh straneh meha oddajnika diferenčni tlak na obeh straneh meha poganja mehansko ojačevalno napravo, ki s kazalcem prikazuje nivo vode. Seveda obstajajo tudi takšni, ki pretvarjajo električne analogne količine v digitalne količine, ki jih lahko imenujemo tudi oddajniki. Zgoraj je samo konceptualna ponazoritev razlike med senzorjem in oddajnikom.
Značilnosti različnih senzorjev
Prvič, definicija senzorja
Nacionalni standard GB7665-87 opredeljuje senzor kot: "Napravo ali napravo, ki lahko zazna določeno izmerjeno vrednost in jo pretvori v uporaben signal v skladu z določenim zakonom, ki je običajno sestavljen iz občutljivih komponent in komponent za pretvorbo." Senzor je naprava za zaznavanje, ki lahko zazna izmerjene informacije in lahko zaznane informacije pretvori v električne signale ali druge zahtevane oblike izhoda informacij v skladu z določenimi pravili, tako da izpolnjuje zahteve prenosa informacij, obdelave, shranjevanja, prikaza, zahteve za evidenco in nadzor. Je prva povezava, ki uresničuje samodejno zaznavanje in avtomatski nadzor.
Drugič, klasifikacija senzorjev
Trenutno ni enotne metode razvrščanja senzorjev, vendar se običajno uporabljajo naslednje tri:
1. Glede na fizično količino senzorja ga lahko razdelimo na senzorje premika, sile, hitrosti, temperature, pretoka, sestave plina in druge senzorje
2. Glede na načelo delovanja senzorja ga lahko razdelimo na uporovne, kapacitivne, induktivne, napetostne, Hallove, fotoelektrične, rešetkaste, termočlenske in druge senzorje.
3. Glede na naravo izhodnega signala senzorja ga lahko razdelimo na: senzor tipa stikala, katerega izhod je vrednost stikala ("1" in "0" ali "vklop" in "izklop"); izhod je analogni senzor; izhod je impulzni ali kodni digitalni senzor.
Tretjič, statične značilnosti senzorja
Statična karakteristika senzorja se nanaša na razmerje med izhodom senzorja in vhodom statičnega vhodnega signala. Ker sta vhod in izhod trenutno neodvisna od časa, je razmerje med njima, to je statična značilnost senzorja, lahko algebraična enačba brez časovnih spremenljivk ali pa se vhod uporabi kot abscisa, ustrezen izhod pa je Karakteristična krivulja, ki jo riše ordinata, je opisana. Glavni parametri, ki označujejo statične značilnosti senzorja, so: linearnost, občutljivost, ločljivost in histereza.
Četrtič, dinamične značilnosti senzorja
Tako imenovane dinamične značilnosti se nanašajo na značilnosti izhoda senzorja, ko se vhod spremeni. V praktičnem delu so dinamične značilnosti senzorja pogosto predstavljene z njegovim odzivom na nekatere standardne vhodne signale. To je zato, ker je odziv senzorja na standardni vhodni signal enostavno eksperimentalno pridobiti in obstaja določeno razmerje med njegovim odzivom na standardni vhodni signal in odzivom na kateri koli vhodni signal, o slednjem pa je pogosto mogoče sklepati, če poznamo prejšnji. Najpogosteje uporabljena standardna vhodna signala sta stopenjski signal in sinusni signal, zato so dinamične značilnosti senzorja običajno izražene tudi s stopenjskim odzivom in frekvenčnim odzivom.
5. Linearnost senzorja
Običajno je dejanska statična značilnost senzorja krivulja in ne ravna črta. Pri praktičnem delu, da bi merilnik imel enotno odčitavanje lestvice, se pogosto uporablja nameščena ravna črta za približno predstavitev dejanske karakteristične krivulje, linearnost (nelinearna napaka) pa je indikator učinkovitosti tega približka.
Obstaja veliko načinov za izbiro linije prileganja. Na primer, vzemite teoretično premico, ki povezuje ničelni vhod in izhodno točko polnega merila, kot prilegajočo se premico; ali vzemite teoretično premico, katere vsota kvadratov odstopanj od vsake točke na karakteristični krivulji je najmanjša, kot prilegajočo premico in to prilegajočo premico imenujemo prileganje po metodi najmanjših kvadratov. Poravnaj.
6. Občutljivost senzorja
Občutljivost se nanaša na razmerje med izhodno spremembo △y in vhodno spremembo △x v stanju enakomernega delovanja senzorja.
Je naklon karakteristične krivulje izhod-vhod. Če obstaja linearna povezava med izhodom senzorja in vhodom, je občutljivost S konstantna. V nasprotnem primeru se bo razlikoval glede na količino vnosa.
Dimenzija občutljivosti je razmerje med dimenzijama izhoda in vhoda. Na primer, pri senzorju premika, ko se premik spremeni za 1 mm, se izhodna napetost spremeni za 200 mV, potem mora biti njegova občutljivost izražena kot 200 mV/mm.
Ko sta dimenziji izhoda in vhoda senzorja enaki, lahko občutljivost razumemo kot povečavo.
Izboljšajte občutljivost, lahko dobite večjo natančnost merjenja. Večja kot je občutljivost, ožje je merilno območje in slabša je stabilnost.
Sedem, ločljivost senzorja
7. Ločljivost se nanaša na sposobnost senzorja, da zazna najmanjšo spremembo merjene veličine. To je, če se vhodna količina počasi spreminja od neke vrednosti, ki ni nič. Ko vrednost vhodne spremembe ne preseže določene vrednosti, se izhod senzorja ne spremeni, kar pomeni, da senzor ne more razlikovati spremembe vhodne količine. Izhod se spremeni samo, ko se vhodna količina spremeni preko ločljivosti.
Običajno ločljivost vsake točke v celotnem obsegu senzorja ni enaka, zato se največja vrednost spremembe vhodne količine, ki lahko povzroči postopno spremembo izhodne količine v celotnem obsegu, pogosto uporablja kot indeks za merjenje ločljivosti. Če so zgornji indikatorji izraženi kot odstotek celotnega obsega, se to imenuje ločljivost.
