El dispositiu recopila informació sobre la temperatura de la font i la converteix en una forma que altres dispositius o persones puguin entendre. El millor exemple d'un sensor de temperatura és un termòmetre de mercuri de vidre, que s'expandeix i es contrau a mesura que canvia la temperatura. La temperatura externa és la font de mesura de la temperatura i l'observador mira la posició del mercuri per mesurar la temperatura. Hi ha dos tipus bàsics de sensors de temperatura:
· Sensor de contacte
Aquest tipus de sensor requereix contacte físic directe amb l'objecte o medi detectat. Poden controlar la temperatura de sòlids, líquids i gasos en un ampli rang de temperatures.
· Sensor sense contacte
Aquest tipus de sensor no requereix cap contacte físic amb l'objecte o medi que es detecta. Supervisen sòlids i líquids no reflectants, però no serveixen contra els gasos a causa de la seva transparència natural. Aquests sensors mesuren la temperatura mitjançant la llei de Planck. La llei tracta de la calor irradiada des d'una font de calor per mesurar la temperatura.
Principis de funcionament i exemples de diferents tipus desensors de temperatura:
(i) Termoparells: consten de dos cables (cadascun d'un aliatge o metall uniforme diferent) que formen una unió de mesura mitjançant una connexió en un extrem que està oberta a l'element que s'està provant. L'altre extrem del cable està connectat al dispositiu de mesura, on es forma una unió de referència. Com que la temperatura dels dos nodes és diferent, el corrent flueix a través del circuit i els mil·livolts resultants es mesuren per determinar la temperatura del node.
(ii) Detectors de temperatura de resistència (RTDS): són resistències tèrmiques fabricades per canviar la resistència a mesura que canvia la temperatura i són més cares que qualsevol altre equip de detecció de temperatura.
(iii)Termistors– són un altre tipus de resistència on els grans canvis de resistència són proporcionals o inversament proporcionals als petits canvis de temperatura.
(2) Sensor d'infrarojos
El dispositiu emet o detecta radiació infraroja per detectar fases específiques de l'entorn. En general, tots els objectes de l'espectre infraroig emeten radiació tèrmica, i els sensors infrarojos detecten aquesta radiació que és invisible a l'ull humà.
· Avantatges
Fàcil de connectar, disponible al mercat.
· Desavantatges
Ser molestat pel soroll ambiental, com ara la radiació, la llum ambiental, etc.
Com funciona:
La idea bàsica és utilitzar díodes emissors de llum infraroja per emetre llum infraroja als objectes. Un altre díode infraroig del mateix tipus s'utilitzarà per detectar ones reflectides pels objectes.
Quan el receptor d'infrarojos és irradiat per llum infraroja, hi ha una diferència de voltatge al cable. Com que el voltatge generat és petit i difícil de detectar, s'utilitza un amplificador operacional (amplificador operacional) per detectar amb precisió els voltatges baixos.
(3) Sensor ultraviolat
Aquests sensors mesuren la intensitat o la potència de la llum ultraviolada incident. Aquesta radiació electromagnètica té una longitud d'ona més llarga que els raigs X, però encara més curta que la llum visible. Un material actiu anomenat diamant policristal·lí s'utilitza per a una detecció ultraviolada fiable, que pot detectar l'exposició ambiental a la radiació ultraviolada.
Criteris per a la selecció de sensors UV
· Rang de longitud d'ona que pot ser detectat per un sensor UV (nanòmetre)
· Temperatura de funcionament
· Precisió
· Pes
· Rang de potència
Com funciona:
Els sensors UV reben un tipus de senyal d'energia i en transmeten un tipus diferent.
Per tal d'observar i registrar aquests senyals de sortida, es dirigeixen a un comptador elèctric. Per generar gràfics i informes, el senyal de sortida es transmet a un convertidor analògic-digital (ADC) i després a un ordinador mitjançant programari.
Aplicacions:
· Mesura la part de l'espectre UV que crema la pell pel sol
· Farmàcia
· Cotxes
· Robòtica
· Tractament amb dissolvents i procés de tenyit per a la indústria de la impressió i el tenyit
Indústria química per a la producció, emmagatzematge i transport de productes químics
(4) Sensor tàctil
El sensor tàctil actua com una resistència variable depenent de la posició tàctil. Diagrama d'un sensor tàctil que funciona com una resistència variable.
El sensor tàctil consta dels components següents:
· Material totalment conductor, com ara el coure
· Materials aïllants, com ara escuma o plàstic
· Part de material conductor
Principi i funcionament:
Alguns materials conductors s'oposen al flux de corrent. El principi principal dels sensors de posició lineal és que com més llarga sigui la longitud del material a través del qual ha de passar el corrent, més s'inverteix el flux de corrent. Com a resultat, la resistència d'un material canvia en canviar la seva posició de contacte amb un material totalment conductor.
Normalment, el programari està connectat a un sensor tàctil. En aquest cas, la memòria la proporciona el programari. Quan els sensors estan desactivats, poden recordar "la ubicació de l'últim contacte". Un cop activat el sensor, poden recordar la "posició del primer contacte" i entendre tots els valors associats. Aquesta acció és similar a moure el ratolí i posicionar-lo a l'altre extrem del coixinet del ratolí per moure el cursor a l'extrem més allunyat de la pantalla.
Aplica
Els sensors tàctils són rendibles i duradors, i s'utilitzen àmpliament
Negocis: assistència sanitària, vendes, fitness i jocs
· Electrodomèstics: forn, rentadora/assecadora, rentaplats, nevera
Transport: control simplificat entre la fabricació de la cabina i els fabricants de vehicles
· Sensor de nivell de líquid
Automatització industrial: detecció de posició i nivell, control tàctil manual en aplicacions d'automatització
Electrònica de consum: proporciona nous nivells de sensació i control en una varietat de productes de consum
Els sensors de proximitat detecten la presència d'objectes que gairebé no tenen punts de contacte. Com que no hi ha contacte entre el sensor i l'objecte que es mesura, i a causa de la manca de peces mecàniques, aquests sensors tenen una llarga vida útil i una alta fiabilitat. Els diferents tipus de sensors de proximitat són els sensors de proximitat inductius, els sensors de proximitat capacitius, els sensors de proximitat ultrasònics, els sensors fotoelèctrics, els sensors d'efecte Hall, etc.
Com funciona:
El sensor de proximitat emet un camp electromagnètic o electrostàtic o un feix de radiació electromagnètica (com ara infrarojos) i espera un senyal de retorn o un canvi en el camp, i l'objecte que es detecta s'anomena objectiu del sensor de proximitat.
Sensors de proximitat inductius: tenen un oscil·lador com a entrada que canvia la resistència de pèrdua en aproximar-se al medi conductor. Aquests sensors són els objectius metàl·lics preferits.
Sensors de proximitat capacitius: converteixen els canvis en la capacitància electrostàtica a banda i banda de l'elèctrode de detecció i l'elèctrode connectat a terra. Això passa acostant-se a objectes propers amb un canvi en la freqüència d'oscil·lació. Per detectar objectius propers, la freqüència d'oscil·lació es converteix en un voltatge de corrent continu i es compara amb un llindar predeterminat. Aquests sensors són la primera opció per a objectius de plàstic.
Aplica
· S'utilitza en enginyeria d'automatització per definir l'estat de funcionament dels equips d'enginyeria de processos, els sistemes de producció i els equips d'automatització.
· S'utilitza en una finestra per activar una alerta quan s'obre la finestra
· S'utilitza per al control de vibracions mecàniques per calcular la diferència de distància entre l'eix i el coixinet de suport
Data de publicació: 03 de juliol de 2023