Tartalom I

1 Szenzorok

2 Homérséklet mérése

3 Fény érzékelése

4 További szenzorok

FMM - 9. óra 2/25

Digitális méromuszer

Külső jelek

Dig

itális

feld

olgo

zás

Szenzorok

AktuátorokBeavatkozás

Elektromos jelek

Fizikaimennyiségek

A/D

D/A

Digitális jelek

FMM - 9. óra Szenzorok 3/25

A szenzorok muködése

Bemenet Szenzor

(Elektromos jelek)

Fizikaimennyiség

Kimenet

Segédenergia

Zavarjelek

Energiafajták:Sugárzási energia, mechanikai energia, hoenergia,villamos energia, mágneses energia, kémiai energia

FMM - 9. óra Szenzorok 4/25

Szenzorok jellemzése

Bemeneti fizikai mennyiségpl. homérséklet, elmozdulás, mágneses térerosség...

Kimeno fizikai mennyiség (általában elektromos mennyiség)pl. feszültség, áramerosség, ellenállás...

Aktív / passzív

Karakterisztika: a kimenet függése a bemeneti mennyiségtollineáris / nem lineáris

Muködési elv

Kialakítás

FMM - 9. óra Szenzorok 5/25

Szenzorok tulajdonságai

Mérési tartomány

Zajhatár: ennél kissebb jelek változása már elvész a zajbanTúlterhelési tartomány

Felbontóképesség

Nullpont-hiba

Érzékenység hiba

Hiszterézis

Linearitás-hiba / alakhiba

Drift (kúszás)

Homérsékletfüggés

Környezeti hatások (rezgések, nyomás, nedvesség...)

Beállási ido

Frekvenciakarakterisztika

FMM - 9. óra Szenzorok 6/25

Homérséklet mérése

A legtöbb folyamat, fizikai, kémiai... tulajdonság homérsékletfüggopl. suruség, ellenállás, reakciósebesség...Az egyik leggyakrabban mért paraméterBimetál kapcsoló:

FMM - 9. óra Homérséklet mérése 7/25

Ellenállás homérok

Fémek ellenállása homérsékletfüggo

Leggyakrabban alkalmazott fém: platina⇒ PT100 szenzorok: 0 C: 100ΩMérési tartomány: -260 C .. 850 C

FMM - 9. óra Homérséklet mérése 8/25

Félvezeto homérsékletméro szenzorok: Termisztor (NTC)

Homérséklet növekedése ⇒ töltéshordozók számának növekedése⇒ ellenállás csökkenése

Általános képlet:

R(T) = Rref ·eA+ BT + C

T2 + DT3

Gyakran használt formula:B25/85 = 3500 · · ·4500

R(T) = R25 ·eB25/85

T − B25/85T25

T(R) = 11

T25+ 1

B25/85· ln R

R25

FMM - 9. óra Homérséklet mérése 9/25

Termisztor

Mérési tartomány -90 C .. 130 C

FMM - 9. óra Homérséklet mérése 10/25

Termoelem

Seebeck-effektus:

Termoelem (Réz-Konstantán vezetékek)

FMM - 9. óra Homérséklet mérése 11/25

Termoelem - hidegpont

Hidegpont kompenzálás

FMM - 9. óra Homérséklet mérése 12/25

Termoelem

Kis impedancia, kis feszültség: nagy erosítés szükséges

Jó közelítéssel lineáris

Mérési tartomány K típusú termoelem esetén: -200 C .. +1350 C

FMM - 9. óra Homérséklet mérése 13/25

Fény érzékelése

Fény ⇒homérsékletváltozáselektronok gerjesztéseelektronok kilépése

FMM - 9. óra Fény érzékelése 14/25

Fotóellenállás (light dependent resistor)

FélvezetoFény ⇒ elektronok kerülnek át a vezetési sávbaHátrányok: lassúElonyök: egyszeru alkalmazhatóság, ohmikusSpektrális érzékenység: típustól függ

FMM - 9. óra Fény érzékelése 15/25

Fotodióda

Elonyök:gyorsaz áram arányos afényintenzitássalolcsó

Érzékenység: szükség szerintoptikai szurovel módosítható

FMM - 9. óra Fény érzékelése 16/25

Fotodióda

FMM - 9. óra Fény érzékelése 17/25

Fotodióda

FMM - 9. óra Fény érzékelése 18/25

Fotótranzisztor

Tranzisztor vezérlése: fény (a bázisáram helyett)

Nagyobb érzékenység/áram

FMM - 9. óra Fény érzékelése 19/25

Mágneses terek érzékelése

Váltakozó mágneses terek → mágneses indukcióÁllandó mágneses terek → Hall-effektus, ...

FMM - 9. óra További szenzorok 20/25

Hall-effektus

Félvezetok esetén a töltéshordozók mint + mind − elojeluek lehetnek

FMM - 9. óra További szenzorok 21/25

Pozíció érzékelése

Potencióméter

U = Uref ·l

L

V

Uref

U l

L

FMM - 9. óra További szenzorok 22/25

Pozíció érzékelése

FMM - 9. óra További szenzorok 23/25

Gyorsulás érzékelése

Mérési elv: tehetetlen tömeg elmozdulása

FMM - 9. óra További szenzorok 24/25

Nyomás érzékelése

Mérési elv: nyomáskülönbség → érzékelofelület torzulása

FMM - 9. óra További szenzorok 25/25