Cihaz, kaynaktan sıcaklık bilgilerini toplar ve bunları diğer cihazlar veya insanlar tarafından anlaşılabilecek bir forma dönüştürür. Sıcaklık sensörlerine en iyi örnek, sıcaklık değiştikçe genişleyen ve büzülen cam cıvalı termometredir. Sıcaklık ölçümünün kaynağı dış sıcaklıktır ve gözlemci sıcaklığı ölçmek için cıvanın konumuna bakar. İki temel sıcaklık sensörü türü vardır:
· Temas sensörü
Bu tür sensörler, algılanan nesne veya ortamla doğrudan fiziksel temas gerektirir. Katıların, sıvıların ve gazların sıcaklığını geniş bir sıcaklık aralığında izleyebilirler.
· Temassız sensör
Bu tür sensörler, algılanan nesne veya ortamla herhangi bir fiziksel temas gerektirmez. Yansıtıcı olmayan katı ve sıvıları izlerler, ancak doğal şeffaflıkları nedeniyle gazlara karşı etkisizdirler. Bu sensörler, sıcaklığı Planck yasasına göre ölçer. Bu yasa, sıcaklığı ölçmek için bir ısı kaynağından yayılan ısıyla ilgilidir.
Farklı tipteki cihazların çalışma prensipleri ve örneklerisıcaklık sensörleri:
(i) Termokupllar – Her biri farklı bir homojen alaşım veya metalden yapılmış iki telden oluşurlar ve bir uçlarında test edilen elemana açık bir bağlantıyla ölçüm bağlantısı oluştururlar. Telin diğer ucu, bir referans bağlantısının oluşturulduğu ölçüm cihazına bağlanır. İki düğüm noktasının sıcaklığı farklı olduğundan, akım devreden geçer ve elde edilen milivoltlar ölçülerek düğüm noktasının sıcaklığı belirlenir.
(ii) Direnç Sıcaklık Dedektörleri (RTDS) – Bunlar, sıcaklık değiştikçe direnci değiştirmek için üretilen termal dirençlerdir ve diğer tüm sıcaklık algılama ekipmanlarından daha pahalıdırlar.
(iii)Termistörler– Bunlar, dirençteki büyük değişimlerin sıcaklıktaki küçük değişimlerle orantılı veya ters orantılı olduğu başka bir direnç türüdür.
(2) Kızılötesi sensör
Cihaz, ortamdaki belirli evreleri algılamak için kızılötesi radyasyon yayar veya algılar. Genel olarak, kızılötesi spektrumdaki tüm nesneler termal radyasyon yayar ve kızılötesi sensörler, insan gözüyle görülemeyen bu radyasyonu algılar.
· Avantajlar
Bağlantısı kolaydır, piyasada mevcuttur.
· Dezavantajları
Radyasyon, ortam ışığı vb. gibi ortam gürültülerinden rahatsız olmak.
Nasıl çalışır:
Temel fikir, nesnelere kızılötesi ışık yaymak için kızılötesi ışık yayan diyotlar kullanmaktır. Aynı tipte bir başka kızılötesi diyot ise, nesnelerden yansıyan dalgaları algılamak için kullanılacaktır.
Kızılötesi alıcı kızılötesi ışıkla ışınlandığında, tel üzerinde bir voltaj farkı oluşur. Oluşan voltaj küçük ve algılanması zor olduğundan, düşük voltajları doğru bir şekilde algılamak için bir işlemsel yükselteç (op-amp) kullanılır.
(3) Ultraviyole sensörü
Bu sensörler, gelen ultraviyole ışığın yoğunluğunu veya gücünü ölçer. Bu elektromanyetik radyasyonun dalga boyu, X ışınlarından daha uzun, ancak yine de görünür ışıktan daha kısadır. Güvenilir ultraviyole algılama için, çevresel ultraviyole radyasyona maruz kalmayı tespit edebilen polikristalin elmas adı verilen aktif bir malzeme kullanılmaktadır.
UV sensörlerinin seçilmesine ilişkin kriterler
· UV sensörü tarafından algılanabilen dalga boyu aralığı (nanometre)
· Çalışma sıcaklığı
· Kesinlik
· Ağırlık
· Güç aralığı
Nasıl çalışır:
UV sensörleri bir tür enerji sinyali alır ve farklı bir tür enerji sinyali iletir.
Bu çıkış sinyalleri gözlemlenip kaydedilmek üzere bir elektrik sayacına yönlendirilir. Grafik ve raporlar oluşturmak için çıkış sinyali bir analog-dijital dönüştürücüye (ADC) ve ardından yazılım aracılığıyla bir bilgisayara iletilir.
Uygulamalar:
· Cildi güneşten yakan UV spektrumunun bir kısmını ölçün
· Eczane
· Arabalar
· Robotik
· Baskı ve boyama endüstrisi için solvent işleme ve boyama prosesi
Kimyasalların üretimi, depolanması ve taşınması için kimya endüstrisi
(4) Dokunmatik sensör
Dokunmatik sensör, dokunma konumuna bağlı olarak değişken bir direnç görevi görür. Değişken bir direnç olarak çalışan bir dokunmatik sensörün diyagramı.
Dokunmatik sensör aşağıdaki bileşenlerden oluşur:
· Bakır gibi tamamen iletken malzeme
· Köpük veya plastik gibi yalıtım ara parçaları
· İletken malzemenin bir parçası
Prensip ve çalışma:
Bazı iletken malzemeler akımın akışına karşı koyar. Doğrusal konum sensörlerinin temel prensibi, akımın geçmesi gereken malzemenin uzunluğu ne kadar uzunsa, akım akışının o kadar ters yönde olmasıdır. Sonuç olarak, bir malzemenin direnci, tamamen iletken bir malzemeyle temas konumunu değiştirerek değişir.
Yazılım genellikle bir dokunmatik sensöre bağlıdır. Bu durumda, bellek yazılım tarafından sağlanır. Sensörler kapatıldığında, "son temasın konumunu" hatırlayabilirler. Sensör etkinleştirildiğinde, "ilk temas konumunu" hatırlayabilir ve bununla ilişkili tüm değerleri anlayabilirler. Bu eylem, imleci ekranın en uzak ucuna taşımak için fareyi hareket ettirip fare altlığının diğer ucuna yerleştirmeye benzer.
Uygula
Dokunmatik sensörler uygun maliyetli ve dayanıklıdır ve yaygın olarak kullanılır
İş – sağlık, satış, fitness ve oyun
· Ev aletleri – fırın, çamaşır makinesi/kurutma makinesi, bulaşık makinesi, buzdolabı
Taşımacılık – Kokpit üretimi ile araç üreticileri arasında basitleştirilmiş kontrol
· Sıvı seviye sensörü
Endüstriyel otomasyon – otomasyon uygulamalarında konum ve seviye algılama, manuel dokunmatik kontrol
Tüketici elektroniği – çeşitli tüketici ürünlerinde yeni his ve kontrol seviyeleri sağlıyor
Yakınlık sensörleri, neredeyse hiç temas noktası olmayan nesnelerin varlığını algılar. Sensör ile ölçülen nesne arasında temas olmadığı ve mekanik parça içermediği için bu sensörler uzun ömürlü ve yüksek güvenilirliğe sahiptir. Farklı yakınlık sensörü türleri arasında endüktif yakınlık sensörleri, kapasitif yakınlık sensörleri, ultrasonik yakınlık sensörleri, fotoelektrik sensörler, Hall etkisi sensörleri vb. bulunur.
Nasıl çalışır:
Yakınlık sensörü, elektromanyetik veya elektrostatik bir alan ya da elektromanyetik radyasyon demeti (örneğin kızılötesi) yayar ve geri dönüş sinyalini veya alandaki değişimi bekler; algılanan nesneye yakınlık sensörünün hedefi denir.
Endüktif yakınlık sensörleri – giriş olarak iletken ortama yaklaşarak kayıp direncini değiştiren bir osilatöre sahiptirler. Bu sensörler, tercih edilen metal hedeflerdir.
Kapasitif yakınlık sensörleri, algılama elektrodunun ve topraklanmış elektrodun her iki tarafındaki elektrostatik kapasitans değişimlerini dönüştürür. Bu, yakındaki nesnelere salınım frekansında bir değişiklikle yaklaşılarak gerçekleşir. Yakındaki hedefleri tespit etmek için salınım frekansı DC voltajına dönüştürülür ve önceden belirlenmiş bir eşik değeriyle karşılaştırılır. Bu sensörler, plastik hedefler için ilk tercihtir.
Uygula
· Otomasyon mühendisliğinde, proses mühendisliği ekipmanlarının, üretim sistemlerinin ve otomasyon ekipmanlarının çalışma durumunu tanımlamak için kullanılır
· Bir pencere açıldığında uyarıyı etkinleştirmek için pencerede kullanılır
· Şaft ile destek yatağı arasındaki mesafe farkını hesaplamak için mekanik titreşim izleme amacıyla kullanılır
Gönderi zamanı: 03-Tem-2023