Sensorer - Typer och applikationer

Trycksensorer

Trycksensorer används vanligtvis för att mäta gas eller vätska. Vanligtvis fungerar en trycksensor som en givare. Det genererar trycket i analog elektrisk eller digital signal. Det finns också en kategori av trycksensorer som klassificeras i termer av tryck, några av dem är absolut trycksensor, mättryckssensor. Det finns också en typ av tryckgivare som låter dig veta när din bil är låg på bensin eller olja.

Trycksensorer är typiska givare som känner av trycket och omvandlar det till elektriska signalparametrar. Typiska exempel på tryckgivare är töjningsmätare, kapacitiva tryckgivare och piezoelektriska tryckgivare. Töjningsmätarna arbetar på principen om förändring i motstånd med applicering av tryck där de piezoelektriska trycksensorerna arbetar på principen om förändring i spänning över enheten vid applicering av tryck.

Trycksensors kretsschema:

Följande är kretsschemat för en PIC Microcontroller-baserad tryckmätare:

Kretsen omfattar följande komponenter:

• En PIC-mikrokontroller som får inmatning från trycksensorn och därmed ger utgången till displayen på 4 sju segment.
• En 6-stifts trycksensor IC MPX4115 som är en kiseltrycksensor och ger hög analog utsignal.
• 4 sju segment visar att få inmatning från PIC-mikrokontroller och drivs av varje transistor.
• Ett kristallarrangemang för att ge klockingång till Microcontroller.

Manövrering av trycksensor:

Ovanstående video beskriver hur trycksensorn är kopplad till mikrokontroller för att visa tryckvärdet i sju segmentvisningen. Trycksensorn består av 6 stift och ansluten till 5V-matning.

Stift 3 är anslutet till strömförsörjning, stift 2 är jordat och stift 1 är anslutet till RA0 / AN0-stift på mikrokontrollern som en analog ingång. För att visa värdena här används 4-siffriga sju segment display som drivs av gemensam anodkonfiguration av fyra transistorer.

Här är 28,50 PSI-tryckgivare ansluten till mikrokontrollern, så när vi kan ändra sensorvärdet till lågt eller högt, upptäcker mikrokontrollern dessa värden och visas i sju segmentdisplayen.

Om detta tryckvärde passerar sina tröskelnivåer ger mikrokontroller användaren larm. På detta sätt kan man koppla alla typer av sensorer till mikrokontrollern för att övervaka, bearbeta och visa realtidsvärden.

Trycksensorapplikationer:

Det finns många applikationer för tryckgivare som tryckavkänning, höjdavkänning, flödesavkänning, linje- eller djupavkänning.

• Den används också i realtid, billarm och trafikkameror använder trycksensorer för att veta om någon är på väg.
• Trycksensorer används också i pekskärmsvisningar för att bestämma appliceringspunkten för tryck och ge lämpliga anvisningar till processorn.
• De används också i digitala blodtrycksmätare och ventilatorer.
• Industriell tillämpning av trycksensorer innebär övervakning av gaser och deras partiella tryck.
• De används också i flygplan för att skapa balans mellan atmosfärstrycket och styrsystemet.
• De används också för att bestämma havsdjup vid marina operationer för att bestämma lämpliga driftsförhållanden för de elektroniska systemen.

Ett exempel på trycksensor - piezoelektrisk omvandlare

Piezoelektrisk omvandlare är en mätanordning som omvandlar elektriska pulser till mekaniska vibrationer och vice versa. Piezoelektrisk kvartskristall och piezoelektrisk effekt är de två saker som behövs för att förstå de piezoelektriska omvandlarna.

Piezoelektrisk kvartskristall:

En kvartskristall är ett piezoelektriskt material. Det kan generera spänningen när någon mekanisk belastning appliceras på kristallen. Den piezoelektriska kristallen böjer sig i olika riktningar vid olika frekvensvärden. Detta kallas vibrationssätt. För att uppnå olika vibrationslägen kan kristallen göras i olika former.

Piezoelektrisk effekt:

Piezoelektrisk effekt är alstringen av elektrisk laddning i vissa kristaller och keramik på grund av applicerad mekanisk belastning på dem. Generationshastigheten för elektrisk laddning är proportionell mot den kraft som appliceras på den. Den piezoelektriska effekten fungerar i omvänd ordning också så att när spänning appliceras på piezoelektriskt material kan den generera lite mekanisk energi.

De piezoelektriska omvandlarna kan användas i mikrofoner på grund av deras höga känslighet där de omvandlar ljudtryck till spänning. De kan användas i accelerometrar, rörelsedetektorer och kan användas som ultraljuddetektorer och generatorer. Ultraljudutbredning sker inte i material genom dess transparens.

Ansökan:

De piezoelektriska omvandlarna kan användas både som manöverdon och sensorer. Sensorn förvandlar mekanisk kraft till elektriska spänningspulser och ställdonet omvandlar spänningspulser till mekaniska vibrationer. Piezoelektriska sensorer kan upptäcka obalanser i roterande maskindelar. De kan användas i ultraljudsmätning och mätning av flödeshastighetsapplikationer. Förutom vibrationerna för att detektera obalanser kan de användas för att mäta ultraljudnivåer och flödeshastigheter.

Fuktighetssensor

En fuktighetssensor känner av relativ fuktighet. Detta innebär att den mäter både lufttemperatur och fukt. Fuktavkänning är avgörande i styrsystem i industrier och inom hemmet. Dessa är utformade för högvolym, kostnadskänsliga applikationer, t.ex. kontorsautomation, fordonsluftreglering, hushållsapparater och industriella processstyrsystem och även i applikationer där fuktkompensation krävs. Fuktighetssensorer är vanligtvis av kapacitiv eller resistiv typ.

Svaret från kondensatorsensorer är mer linjärt jämfört med resistiva sensorer. Kapacitiva sensorer är dessutom användbara över hela intervallet 0 till 100 procent relativ fuktighet (RH), där det resistiva elementet normalt är begränsat till cirka 20 till 90 procent relativ fuktighet (RH). Här ska vi diskutera om den kapacitiva sensorn.

En kapacitiv fuktighetssensor ändrar sin kapacitans baserat på den omgivande luftens RH. Den dielektriska konstanten hos sensorn ändras med fuktnivån på ett sätt som kan mätas. Kapacitansen ökar med relativ fuktighet.

Fuktighetssensor

Funktioner:

• Hög tillförlitlighet och långsiktig stabilitet.
• Den används i kretsar med spänning eller frekvensutgång.
• Blyfri komponent. Komponenter fria från bly.
• Omedelbar förändring för att avmätta från mättad fas.
• Snabb svarstid.

Specifikationer:

• Effektkrav: 5 till 10 VDC.
• Kommunikation: Kapacitiv komponent.
• Mått: 0,25 x 0,40 tum i diameter (6,2 x 10,2 mm i diameter).
• Driftstemperaturområde: -40 till 212 ° F (-40 till 100 ° C).

Fuktsensorer har ett brett spektrum av applikationer såsom industriella och hushållsapplikationer, medicinska applikationer och används för att ge en indikation på fuktnivån i miljön.

Det är svårt att mäta fukt. Generellt mäts luftfuktigheten som den bråkdel av den maximala mängden vatten som luft kan absorbera vid en viss temperatur. Vid atmosfäriska förhållanden och en given temperatur kan denna fraktion variera mellan 0 och 100%. Denna relativa fuktighet gäller endast vid en viss temperatur och atmosfärstryck. Därför är det viktigt att en fuktighetsgivare inte påverkas av varken temperatur eller tryck.

Fuktsensorkrets

Ström som passerar genom termistorn gör att den värms upp och därmed ökar temperaturen. Värmeavledning är mer i den förseglade termistorn jämfört med den exponerade termistorn på grund av skillnaden i värmeledningsförmåga hos vattenånga och torr kväve. Skillnaden i motstånd hos termistorerna är proportionell mot den absoluta fuktigheten.

Gassensor:

Gassensorer är en grundläggande komponent i många säkerhetssystem och modern metod, vilket ger viktiga återkopplingskvaliteter till systemet. Och dessa finns i breda specifikationer beroende på känslighetsnivåer, typ av gas som ska avkännas, fysiska mätningar och olika element.

Gassensorer är vanligtvis batteridrivna. De sänder varningar via en serie hörbara och synliga signaler som larm och blinkande ljus när farliga nivåer av gasångor identifieras. En annan gas används som referenspunkt av sensorn eftersom den mäter gaskoncentrationen.

Gassensor

Sensormodulen består av ett stål exoskelett under vilket en avkänningskomponent är inrymd. Denna avkänningskomponent utsätts för ström genom anslutningsledningar. Denna ström är känd som värmeström genom den, gaserna som kommer nära avkänningskomponenten joniseras och absorberas av avkänningskomponenten. Detta ändrar resistansen hos avkänningskomponenten som ändrar värdet på strömmen som går ut ur den.

Funktioner:

1. Stabil prestanda, lång livslängd, låg kostnad.
2. Enkel drivkrets.
3. Snabbt svar.
4. Hög känslighet för brännbar gas inom ett brett spektrum.
5. Stabil prestanda, lång livslängd, låg kostnad.

Gasdetektorer kan användas för att detektera brännbara, brandfarliga och giftiga gaser och syreförbrukning. Denna typ av anordning används i stor utsträckning inom industrin och kan hittas i en mängd olika områden, exempelvis på oljeplattformar, för att skärma producera former och framväxande tekniker som solceller. De kan dessutom användas inom brandbekämpning.

Gassensorn är lämplig för detektering av brännbara gaser, till exempel väte, metan eller propan / butan (LPG).

Gassensorkrets

När brännbara eller reducerande gaser kommer i kontakt med mätelementet utsätts de för katalytisk förbränning, vilket orsakar en temperaturökning som orsakar en förändring av elementets motstånd. Ändringen i sensorns motstånd erhålls som förändringen av utspänningen över belastningsmotståndet (RL) i serie med sensorns motstånd (RS). Koncentrationen av den testade gasen bestäms av konduktivitetsförändring när sensorytan absorberar de reducerande gaserna. Den konstanta 5V-utgången från datainsamlingskortet är tillgänglig för sensorn (VH) och för detekteringskretsen (VC).

Nu har du en uppfattning om vilka typer av sensorer och dess applikationer om du har frågor om det här ämnet eller om det elektriska och elektroniska projekt lämna kommentarerna nedan.

En typisk arbetskrets