Das Gerät sammelt Informationen über die Temperatur von der Quelle und wandelt sie in eine Form um, die für andere Geräte oder Personen verständlich ist.Das beste Beispiel für einen Temperatursensor ist ein Quecksilberthermometer aus Glas, das sich bei Temperaturänderungen ausdehnt und zusammenzieht.Die Außentemperatur ist die Quelle der Temperaturmessung, und der Beobachter schaut auf die Position des Quecksilbers, um die Temperatur zu messen.Es gibt zwei grundlegende Arten von Temperatursensoren:
· Kontaktsensor
Dieser Sensortyp erfordert direkten physischen Kontakt mit dem erfassten Objekt oder Medium.Sie können die Temperatur von Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen über einen weiten Temperaturbereich überwachen.
· Berührungsloser Sensor
Dieser Sensortyp erfordert keinen physischen Kontakt mit dem zu erfassenden Objekt oder Medium.Sie überwachen nicht reflektierende Feststoffe und Flüssigkeiten, sind jedoch aufgrund ihrer natürlichen Transparenz gegen Gase unbrauchbar.Diese Sensoren messen die Temperatur mithilfe des Planckschen Gesetzes.Das Gesetz befasst sich mit der von einer Wärmequelle abgestrahlten Wärme zur Messung der Temperatur.
Arbeitsprinzipien und Beispiele verschiedener Arten vonTemperatursensoren:
(i) Thermoelemente – Sie bestehen aus zwei Drähten (jeder aus einer anderen einheitlichen Legierung oder einem anderen Metall), die durch eine Verbindung an einem Ende, die zum zu prüfenden Element hin offen ist, eine Messverbindung bilden.Das andere Ende des Kabels wird mit dem Messgerät verbunden, wo eine Vergleichsstelle gebildet wird.Da die Temperatur der beiden Knoten unterschiedlich ist, fließt der Strom durch den Stromkreis und die resultierenden Millivolt werden gemessen, um die Temperatur des Knotens zu bestimmen.
(ii) Widerstandstemperaturdetektoren (RTDS) – Hierbei handelt es sich um Thermowiderstände, die so hergestellt werden, dass sie ihren Widerstand ändern, wenn sich die Temperatur ändert, und sie sind teurer als alle anderen Temperaturerkennungsgeräte.
(iii)Thermistoren– Sie sind eine andere Art von Widerstand, bei dem große Widerstandsänderungen proportional oder umgekehrt proportional zu kleinen Temperaturänderungen sind.
(2) Infrarotsensor
Das Gerät sendet oder erkennt Infrarotstrahlung, um bestimmte Phasen in der Umgebung zu erfassen.Im Allgemeinen wird von allen Objekten im Infrarotspektrum Wärmestrahlung abgegeben, und Infrarotsensoren erfassen diese für das menschliche Auge unsichtbare Strahlung.
· Vorteile
Einfach anzuschließen, auf dem Markt erhältlich.
· Nachteile
Lassen Sie sich durch Umgebungsgeräusche wie Strahlung, Umgebungslicht usw. stören.
Wie es funktioniert:
Die Grundidee besteht darin, Infrarot-Leuchtdioden zu nutzen, um Infrarotlicht auf Objekte auszusenden.Eine weitere Infrarotdiode des gleichen Typs wird zur Erkennung von von Objekten reflektierten Wellen eingesetzt.
Wenn der Infrarotempfänger mit Infrarotlicht bestrahlt wird, entsteht an der Leitung eine Spannungsdifferenz.Da die erzeugte Spannung klein und schwer zu erkennen ist, wird ein Operationsverstärker (Operationsverstärker) verwendet, um niedrige Spannungen genau zu erkennen.
(3) Ultraviolettsensor
Diese Sensoren messen die Intensität oder Leistung des einfallenden ultravioletten Lichts.Diese elektromagnetische Strahlung hat eine längere Wellenlänge als Röntgenstrahlung, aber immer noch kürzer als sichtbares Licht.Für eine zuverlässige UV-Sensorik wird ein aktives Material namens polykristalliner Diamant verwendet, mit dem die Belastung der Umwelt durch ultraviolette Strahlung erkannt werden kann.
Kriterien für die Auswahl von UV-Sensoren
· Wellenlängenbereich, der vom UV-Sensor erfasst werden kann (Nanometer)
· Betriebstemperatur
· Genauigkeit
· Gewicht
· Leistungsbereich
Wie es funktioniert:
UV-Sensoren empfangen eine Art Energiesignal und übertragen ein anderes Energiesignal.
Um diese Ausgangssignale zu beobachten und aufzuzeichnen, werden sie einem Stromzähler zugeführt.Um Grafiken und Berichte zu erstellen, wird das Ausgangssignal per Software an einen Analog-Digital-Wandler (ADC) und dann an einen Computer übertragen.
Anwendungen:
· Messen Sie den Teil des UV-Spektrums, der auf der Haut einen Sonnenbrand verursacht
· Apotheke
· Autos
· Robotik
· Lösungsmittelbehandlungs- und Färbeverfahren für die Druck- und Färbeindustrie
Chemische Industrie zur Herstellung, Lagerung und Transport von Chemikalien
(4) Berührungssensor
Der Berührungssensor fungiert je nach Berührungsposition als variabler Widerstand.Diagramm eines Berührungssensors, der als variabler Widerstand arbeitet.
Der Berührungssensor besteht aus folgenden Komponenten:
· Vollständig leitfähiges Material, z. B. Kupfer
· Isolierende Abstandsmaterialien wie Schaumstoff oder Kunststoff
· Teil aus leitfähigem Material
Prinzip und Arbeit:
Einige leitfähige Materialien wirken dem Stromfluss entgegen.Das Hauptprinzip linearer Positionssensoren besteht darin, dass sich der Stromfluss umso stärker umkehrt, je länger die Länge des Materials ist, durch das der Strom fließen muss.Infolgedessen ändert sich der Widerstand eines Materials, indem es seine Kontaktposition mit einem vollständig leitfähigen Material ändert.
Typischerweise ist die Software mit einem Berührungssensor verbunden.In diesem Fall wird der Speicher per Software bereitgestellt.Wenn die Sensoren ausgeschaltet sind, können sie sich „den Ort des letzten Kontakts“ merken.Sobald der Sensor aktiviert ist, können sie sich die „Erstkontaktposition“ merken und alle damit verbundenen Werte verstehen.Diese Aktion ähnelt dem Bewegen der Maus und deren Positionierung am anderen Ende des Mauspads, um den Cursor an das andere Ende des Bildschirms zu bewegen.
Anwenden
Berührungssensoren sind kostengünstig und langlebig und werden häufig verwendet
Wirtschaft – Gesundheitswesen, Vertrieb, Fitness und Gaming
· Geräte – Backofen, Waschmaschine/Trockner, Geschirrspüler, Kühlschrank
Transport – Vereinfachte Steuerung zwischen Cockpitfertigung und Fahrzeugherstellern
· Flüssigkeitsstandsensor
Industrielle Automatisierung – Positions- und Füllstandserfassung, manuelle Touch-Steuerung in Automatisierungsanwendungen
Unterhaltungselektronik – bietet ein neues Maß an Gefühl und Kontrolle in einer Vielzahl von Verbraucherprodukten
Näherungssensoren erkennen die Anwesenheit von Objekten, die kaum Kontaktpunkte haben.Durch den fehlenden Kontakt zwischen Sensor und Messobjekt und den Verzicht auf mechanische Teile zeichnen sich diese Sensoren durch eine lange Lebensdauer und hohe Zuverlässigkeit aus.Verschiedene Arten von Näherungssensoren sind induktive Näherungssensoren, kapazitive Näherungssensoren, Ultraschall-Näherungssensoren, fotoelektrische Sensoren, Hall-Effekt-Sensoren und so weiter.
Wie es funktioniert:
Der Näherungssensor sendet ein elektromagnetisches oder elektrostatisches Feld oder einen Strahl elektromagnetischer Strahlung (z. B. Infrarot) aus und wartet auf ein Rücksignal oder eine Feldänderung. Das erfasste Objekt wird als Ziel des Näherungssensors bezeichnet.
Induktive Näherungssensoren – sie verfügen über einen Oszillator als Eingang, der den Verlustwiderstand bei Annäherung an das leitende Medium ändert.Diese Sensoren sind die bevorzugten Metallziele.
Kapazitive Näherungssensoren – sie wandeln Änderungen der elektrostatischen Kapazität auf beiden Seiten der Erkennungselektrode und der geerdeten Elektrode um.Dies geschieht durch Annäherung an Objekte in der Nähe mit einer Änderung der Schwingungsfrequenz.Um nahegelegene Ziele zu erkennen, wird die Schwingfrequenz in eine Gleichspannung umgewandelt und mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen.Diese Sensoren sind die erste Wahl für Kunststoffziele.
Anwenden
· Wird in der Automatisierungstechnik verwendet, um den Betriebszustand von verfahrenstechnischen Anlagen, Produktionsanlagen und Automatisierungsanlagen zu definieren
· Wird in einem Fenster verwendet, um eine Warnung zu aktivieren, wenn das Fenster geöffnet wird
· Wird zur Überwachung mechanischer Schwingungen verwendet, um den Abstandsunterschied zwischen Welle und Stützlager zu berechnen
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 03.07.2023