Jakie są typy popularnych czujników?

Czujnik to element wykorzystujący nową, zaawansowaną technologię do pomiaru efektów fizycznych i chemicznych. Jest często używany do wykrywania sygnałów elektronicznych lub optycznych i reagowania na nie, dlatego istnieje wiele odmian. Poniżej znajduje się szczegółowe wprowadzenie do typów czujników:

1. Czujnik rezystancyjny

• Czujnik rezystancyjny to urządzenie, które przekształca zmierzone wielkości fizyczne, takie jak przemieszczenie, odkształcenie, siła, przyspieszenie, wilgotność, temperatura itp., na wartości rezystancji. Istnieją głównie czujniki rezystancyjne, takie jak oporowe, typu piezorezystancyjnego, oporności termicznej, wrażliwe na ciepło, wrażliwe na gaz i wrażliwe na wilgoć.

 

 

2. Czujnik temperatury

• Czujnik temperatury opiera się głównie na zasadzie, że wartość rezystancji i potencjał termopary zmieniają się regularnie przy różnych temperaturach, dzięki czemu możemy uzyskać wartość temperatury, którą należy zmierzyć. Istnieje nie tylko szeroka gama czujników temperatury, ale także różne ich kombinacje. Odpowiednie produkty należy dobierać w zależności od różnych miejsc.

3. Czujnik ciśnienia

• Czujnik ciśnienia jest najczęściej stosowanym czujnikiem w praktyce przemysłowej. Jest szeroko stosowany w różnych przemysłowych środowiskach automatycznego sterowania, obejmujących oszczędzanie wody i energię wodną, ​​transport kolejowy, inteligentne budynki, automatyczne sterowanie produkcją, przemysł lotniczy, wojskowy, petrochemiczny, szyby naftowe, energię elektryczną, statki, obrabiarki, rurociągi i wiele innych branże.

4. Czujnik mocy konwersji częstotliwości

• Czujnik mocy konwersji częstotliwości wykonuje próbkowanie prądu przemiennego na wejściowych sygnałach napięcia i prądu, a następnie łączy próbkowane wartości z wtórnym przyrządem z wejściem cyfrowym za pośrednictwem systemów transmisyjnych, takich jak kable i światłowody, a wtórny przyrząd z wejściem cyfrowym wykonuje obliczenia na próbkowane wartości napięcia i prądu, można uzyskać wartość skuteczną napięcia, wartość skuteczną prądu, napięcie podstawowe, prąd podstawowy, napięcie harmoniczne, prąd harmoniczny, moc czynną, moc podstawową, moc harmoniczną i inne parametry.

5. Rezystancyjny czujnik odkształcenia

• Tensometr oporowy w czujniku działa jak odkształcenie metalu, to znaczy pod wpływem siły zewnętrznej następuje odkształcenie mechaniczne, w związku z czym wartość rezystancji odpowiednio się zmienia. Istnieją dwa rodzaje tensometrów rezystancyjnych: metalowe i półprzewodnikowe. Tensometry metalowe można podzielić na typu drutu, typu folii i typu folii. Zaletą tensometrów półprzewodnikowych jest wysoka czułość (zwykle dziesiątki razy większa niż w przypadku czujników drutowych i foliowych) oraz małe efekty boczne.

6. Czujnik oporu cieplnego

• Pomiar temperatury rezystancji cieplnej opiera się na charakterystyce, że wartość rezystancji przewodów metalowych rośnie wraz ze wzrostem temperatury w celu pomiaru temperatury. Większość oporników termicznych jest wykonana z materiałów z czystego metalu, a obecnie najczęściej stosowane są platyna i miedź. Ponadto do produkcji oporów termicznych wykorzystano materiały takie jak nikiel, mangan i rod. Wykorzystuje głównie cechę, że wartość rezystancji zmienia się wraz z temperaturą, do pomiaru temperatury i parametrów związanych z temperaturą. Ten czujnik jest bardziej odpowiedni w sytuacjach, w których dokładność wykrywania temperatury jest stosunkowo wysoka.

 

 

7. Czujnik laserowy

• Czujniki dokonujące pomiarów z wykorzystaniem technologii laserowej. Składa się z lasera, detektora laserowego i obwodu pomiarowego. Czujnik laserowy to nowy typ przyrządu pomiarowego. Jego zaletą jest to, że może realizować bezdotykowe pomiary na duże odległości, dużą prędkość, wysoką precyzję, duży zakres pomiarowy i dużą odporność na światło i zakłócenia elektryczne. Gdy czujnik laserowy działa, dioda elektroluminescencyjna jest skierowana na cel w celu emisji impulsów laserowych. Po odbiciu od celu światło lasera jest rozpraszane we wszystkich kierunkach, a część rozproszonego światła wraca do odbiornika czujnika. Po odebraniu przez układ optyczny jest obrazowany na fotodiodzie lawinowej.

8. Czujnik Halla

• Czujnik Halla to czujnik pola magnetycznego wykonany zgodnie z efektem Halla, który jest szeroko stosowany w technologii automatyki przemysłowej, technologii wykrywania i przetwarzaniu informacji. Efekt Halla jest podstawową metodą badania właściwości materiałów półprzewodnikowych. Współczynnik Halla mierzony w eksperymencie z efektem Halla może określić ważne parametry, takie jak rodzaj przewodności, stężenie nośnika i ruchliwość nośnika materiałów półprzewodnikowych.

9. Bezprzewodowy czujnik temperatury

• Bezprzewodowy czujnik temperatury przetwarza parametry temperatury obiektu sterującego na sygnały elektryczne i wysyła je bezprzewodowo do terminala odbiorczego w celu wykrywania, regulacji i sterowania systemem. Można go zainstalować bezpośrednio w skrzynce przyłączeniowej o ogólnej przemysłowej rezystancji termicznej i termopary i tworzy zintegrowaną konstrukcję z elementami wykrywającymi pole. Zwykle jest używany w połączeniu z przekaźnikami bezprzewodowymi, terminalami odbiorczymi, komunikacyjnymi portami szeregowymi, komputerami elektronicznymi itp. Pozwala to nie tylko zaoszczędzić przewody i kable kompensacyjne, ale także zmniejsza zniekształcenia i zakłócenia transmisji sygnału, uzyskując w ten sposób precyzyjne wyniki pomiarów.

10. Inteligentne czujniki

• Funkcję inteligentnego czujnika zaproponowano poprzez symulację skoordynowanego działania ludzkich zmysłów i mózgu, w połączeniu z długoterminowymi badaniami i praktycznym doświadczeniem w technologii testowania. Jest to stosunkowo niezależna inteligentna jednostka. Jego wygląd złagodził surowe wymagania oryginalnego sprzętu, a wydajność czujnika można znacznie poprawić za pomocą oprogramowania.

11. Czujnik wizyjny

• Czujnik wizualny oznacza zdolność do przechwytywania tysięcy pikseli światła z całego obrazu. Przejrzystość i dokładność obrazu są często mierzone rozdzielczością wyrażoną w liczbie pikseli. Czujniki wizyjne mają tysiące pikseli, które przechwytują światło z całego obrazu. Ostrość i szczegółowość obrazu mierzy się zwykle rozdzielczością wyrażoną w liczbie pikseli.

12. Czujnik przemieszczenia

• Czujnik przemieszczenia nazywany jest także czujnikiem liniowym, czyli czujnikiem, który przekształca przemieszczenie w energię elektryczną. Czujnik przemieszczenia jest urządzeniem liniowym zaliczanym do indukcji metalicznej. Zadaniem czujnika jest zamiana różnych mierzonych wielkości fizycznych na energię elektryczną. Dzieli się na indukcyjne czujniki przemieszczenia, pojemnościowe czujniki przemieszczenia, fotoelektryczne czujniki przemieszczenia, ultradźwiękowe czujniki przemieszczenia, czujniki przemieszczenia typu Halla.

13. Czujnik kraty

• Kraty metrologiczne są zwykle stosowane w cyfrowych systemach detekcyjnych do precyzyjnego wykrywania przemieszczeń liniowych i kątowych. Jest to urządzenie wykrywające, które jest szeroko stosowane w obrabiarkach CNC. Rozdzielczość przestrzenna czujnika kratowego może na ogół sięgać około 1 μm, długość pojedynczej siatki może sięgać ponad 600 mm, główną siatkę można łączyć, a zakres pomiarowy może sięgać ponad kilku metrów.

14. Czujnik podciśnienia

• Czujnik podciśnienia jest wytwarzany w oparciu o zaawansowaną technologię mikroobróbki krzemu. Jest to przetwornik ciśnienia absolutnego wykonany z zintegrowanego krzemowego elementu piezorezystancyjnego stanowiącego rdzeń czujnika. Dzięki zastosowaniu bezpośredniego łączenia krzem-krzem lub elektrostatycznego szkła krzemowo-pireksowego, próżniowa wnęka pod ciśnieniem odniesienia utworzona przez łączenie oraz szereg beznaprężeniowych technologii pakowania i precyzyjnej technologii kompensacji temperatury mają wyjątkowe zalety w postaci doskonałej stabilności i wysokiej precyzji i są nadaje się do pomiaru i kontroli ciśnienia bezwzględnego w różnych sytuacjach.

15. Ultradźwiękowy czujnik odległości

• Ultradźwiękowy czujnik pomiaru odległości wykorzystuje zasadę ultradźwiękowego pomiaru odległości i wykorzystuje dokładną technologię pomiaru różnicy czasu w celu wykrycia odległości między czujnikiem a celem. Wykorzystuje czujnik ultradźwiękowy o małym kącie i małym obszarze ślepym, który ma zalety dokładnego pomiaru, bezdotykowego, wodoodpornego, antykorozyjnego i niskiego kosztu. Inne zalety: można go zastosować do wykrywania poziomu cieczy i poziomu materiału. Unikalna metoda wykrywania poziomu cieczy i materiału może zapewnić stabilną moc wyjściową, gdy na powierzchni cieczy występuje piana lub duże wstrząsy, a wykrycie echa jest trudne.

16. Ogniwo obciążnikowe

• Ogniwo obciążnikowe to urządzenie przekształcające siłę w energię elektryczną, które może przekształcić grawitację w sygnał elektryczny i jest kluczowym elementem elektronicznego urządzenia ważącego. Istnieje wiele rodzajów czujników, które umożliwiają konwersję siły na energię elektryczną, a najczęściej spotykane to czujniki typu odkształcenia oporowego, typu siły elektromagnetycznej i typu pojemnościowego. Typ siły elektromagnetycznej jest stosowany głównie w wagach elektronicznych, typ pojemnościowy jest stosowany w niektórych elektronicznych wagach dźwigowych, a zdecydowana większość wag wykorzystuje czujniki tensometryczne oporowe. Ogniwo obciążnikowe typu oporowego ma prostą konstrukcję, wysoką dokładność i szerokie zastosowanie i może być stosowane w stosunkowo złym środowisku.

 

 

17. Pojemnościowy czujnik poziomu

• Pojemnościowy czujnik poziomu składa się z czujnika pojemnościowego i obwodu modułu elektronicznego. Opiera się na dwuprzewodowym wyjściu stałoprądowym 4~20mA. Po konwersji może być wyprowadzany w trybie trójprzewodowym lub czteroprzewodowym. Sygnał wyjściowy jest tworzony jako 1~5V, 0~5V, 0~10mA i inne standardowe sygnały. Czujniki pojemnościowe składają się z izolowanych elektrod i cylindrycznego metalowego pojemnika zawierającego medium pomiarowe. Kiedy poziom materiału wzrasta, ponieważ stała dielektryczna materiału nieprzewodzącego jest znacznie mniejsza niż wartość powietrza, pojemność zmienia się wraz z wysokością materiału.

18. Czujnik kwasowości z elektrodą antymonową

• Czujnik kwasowości z elektrodą antymonową to przemysłowe narzędzie do analizy online, integrujące wykrywanie pH, automatyczne czyszczenie i konwersję sygnału elektrycznego. Jest to system pomiaru wartości pH składający się z elektrody antymonowej i elektrody odniesienia. W badanym roztworze kwasu, ponieważ na powierzchni elektrody antymonowej tworzy się warstwa tlenku trójtlenku antymonu, pomiędzy powierzchnią antymonu metalu a powierzchnią trójtlenku antymonu powstanie różnica potencjałów. Wielkość tej różnicy potencjałów zależy od stężenia trzech tlenków antymonu, któreodpowiadają stosowności jonów wodorowych w mierzonym roztworze kwasowym.

19. Czujnik piezorezystancyjny

• Czujnik piezorezystancyjny jest urządzeniem wytwarzanym poprzez rozprowadzanie rezystancji na podłożu materiału półprzewodnikowego zgodnie z efektem piezorezystancyjnym materiału półprzewodnikowego. Podłoże można bezpośrednio wykorzystać jako element czujnika pomiarowego, a opór dyfuzyjny jest połączony z podłożem, tworząc mostek. Gdy podłoże zostanie odkształcone przez siłę zewnętrzną, wartości rezystancji ulegną zmianie, a mostek wytworzy odpowiedni niezrównoważony sygnał wyjściowy. Materiały podłoża (lub membrany) stosowane jako czujniki piezorezystancyjne to głównie płytki krzemowe i płytki germanowe. Krzemowe czujniki piezorezystancyjne wykonane z płytek krzemowych jako materiałów wrażliwych cieszą się coraz większym zainteresowaniem, zwłaszcza do pomiaru ciśnienia. Najczęściej stosowane są półprzewodnikowe czujniki piezorezystancyjne prędkości i prędkości.

20. Czujnik światłoczuły

• Czujnik światłoczuły jest jednym z najpowszechniejszych czujników. Ma szeroką gamę, w tym głównie: fotokomórki, fotopowielacze, fotorezystory, fototranzystory, ogniwa słoneczne, czujniki podczerwieni, czujniki ultrafioletowe, światłowodowe czujniki fotoelektryczne, czujniki koloru, czujniki obrazu CCD i CMOS itp. Jego czułe długości fal są zbliżone do długości fal światła widzialnego, w tym podczerwonego i ultrafioletowego. Czujnik światła nie ogranicza się do wykrywania światła, może być również używany jako element detekcyjny do tworzenia innych czujników do wykrywania wielu wielkości nieelektrycznych, o ile te wielkości nieelektryczne są przekształcane na zmiany sygnałów optycznych. Czujnik optyczny jest obecnie jednym z czujników o największej mocy i najszerszym zastosowaniu i zajmuje bardzo ważne miejsce we wprowadzaniu automatyki sterowania i technologii pomiarów nieelektrycznych.

21. Czujnik podczerwieni

• The infrared sensor is a sensor that uses the principle of a thermocouple to detect infrared radiation from the physical effect of the interaction between infrared radiation and matter. In most cases, it uses the electrical effect of this interaction. Measure the difference between the target object and the sensor or the object and the ambient temperature. The principle of the thermocouple is that two different metals A and B form a closed loop. When the temperature of the two contact ends is different (T>To), w pętli generowana jest termoelektryczność. Potencjał Eab, gdzie T nazywany jest gorącym końcem, końcem roboczym lub końcem pomiarowym, a To nazywa się zimnym końcem, wolnym końcem lub końcem odniesienia. A i B nazywane są termosami. Wielkość potencjału termoelektrycznego jest określana przez potencjał kontaktowy (zwany także potencjałem pasty Burra) i potencjał różnicy temperatur (zwany także potencjałem Thomsona).

 

 

22. Czujnik przewodności

• Jest to przyrząd procesowy (zintegrowany czujnik), który pośrednio mierzy stężenie jonów poprzez pomiar wartości przewodności roztworu i może w sposób ciągły wykrywać przewodność roztworu wodnego w procesie przemysłowym online. Ponieważ roztwór elektrolitu jest dobrym przewodnikiem prądu elektrycznego, podobnie jak przewodnik metalowy, przy przepływie prądu przez roztwór elektrolitu musi występować opór, co jest zgodne z prawem Ohma. Jednak charakterystyki temperaturowe rezystancji cieczy są przeciwne do właściwości przewodników metalowych i mają ujemną charakterystykę temperaturową. Aby odróżnić go od przewodników metalowych, przewodność roztworu elektrolitu wyraża się przewodnością (odwrotnością rezystancji) lub przewodnością (odwrotnością rezystywności). Gdy dwie odizolowane od siebie elektrody tworzą ogniwo konduktometryczne, jeżeli w środku umieści się badany roztwór i przepłynie przez niego prąd przemienny o stałym napięciu, powstaje pętla prądowa. Jeśli napięcie i rozmiar elektrody są stałe, istnieje pewna funkcjonalna zależność pomiędzy prądem pętli a przewodnością.