Sensore è un termine generico per dispositivi o dispositivi che possono essere misurati e convertiti in segnali di uscita utilizzabili secondo determinate regole, solitamente composti da componenti sensibili e componenti di conversione. Quando l'uscita del sensore è un segnale standard specificato, viene chiamato trasmettitore.
Il concetto di trasmettitore è uno strumento che converte segnali elettrici non standard in segnali elettrici standard e un sensore è un dispositivo che converte segnali fisici in segnali elettrici. In passato venivano utilizzati segnali fisici, ma ora sono disponibili altri segnali. Lo strumento principale si riferisce allo strumento di misura in loco o al contatore di controllo di base e lo strumento secondario si riferisce allo strumento che utilizza il segnale del contatore primario per completare altre funzioni: come controllo, visualizzazione e altre funzioni.
Sensori e trasmettitori sono i concetti degli strumenti termici. Il sensore converte grandezze fisiche non elettriche come temperatura, pressione, livello del liquido, materiale, caratteristiche del gas, ecc. in segnali elettrici o invia direttamente grandezze fisiche come pressione, livello del liquido, ecc. al trasmettitore.
Il trasmettitore è una sorgente di segnale che amplifica il debole segnale elettrico raccolto dal sensore per trasmettere o avviare il componente di controllo, oppure converte l'ingresso non elettrico del sensore in un segnale elettrico e lo amplifica per la misurazione e il controllo a distanza. La grandezza analogica può anche essere convertita in una grandezza digitale secondo necessità. Il sensore e il trasmettitore insieme formano una sorgente di segnale di monitoraggio controllata automaticamente. Grandezze fisiche diverse richiedono sensori diversi e trasmettitori corrispondenti. C'è anche un trasmettitore che non converte quantità fisiche in segnali elettrici, come un "trasmettitore di pressione differenziale" di un misuratore di livello dell'acqua di una caldaia. Su entrambi i lati del soffietto del trasmettitore, la pressione differenziale su entrambi i lati del soffietto aziona il dispositivo di amplificazione meccanico per indicare il livello dell'acqua con un puntatore. Naturalmente ci sono anche quelli che convertono grandezze elettriche analogiche in quantità digitali, che possono anche essere chiamate trasmettitori. Quanto sopra è solo un'illustrazione concettuale della differenza tra un sensore e un trasmettitore.
Caratteristiche dei vari sensori
Innanzitutto, la definizione di sensore
Lo standard nazionale GB7665-87 definisce un sensore come: "Un dispositivo o dispositivo in grado di rilevare il valore misurato specificato e convertirlo in un segnale utilizzabile secondo una determinata legge, generalmente composto da componenti sensibili e componenti di conversione". Un sensore è un dispositivo di rilevamento in grado di rilevare le informazioni misurate e di trasformare le informazioni rilevate in segnali elettrici o altre forme richieste di output di informazioni in base a determinate regole, in modo da soddisfare i requisiti di trasmissione, elaborazione, archiviazione, visualizzazione delle informazioni, requisiti di registrazione e controllo. È il primo collegamento per realizzare il rilevamento automatico e il controllo automatico.
In secondo luogo, la classificazione dei sensori
Al momento, non esiste un metodo di classificazione unificato per i sensori, ma vengono comunemente utilizzati i seguenti tre:
1. In base alla quantità fisica del sensore, può essere suddiviso in spostamento, forza, velocità, temperatura, flusso, composizione del gas e altri sensori
2. Secondo il principio di funzionamento del sensore, può essere suddiviso in resistenza, capacità, induttanza, tensione, Hall, fotoelettrico, reticolo, termocoppia e altri sensori.
3. A seconda della natura del segnale di uscita del sensore, può essere suddiviso in: sensore di tipo interruttore la cui uscita è il valore dell'interruttore ("1" e "{3}}" o "on" e "off"); l'uscita è un sensore analogico; l'uscita è un sensore digitale a impulsi o codice.
Terzo, le caratteristiche statiche del sensore
La caratteristica statica del sensore si riferisce alla relazione tra l'uscita del sensore e l'ingresso del segnale di ingresso statico. Poiché in questo momento l'ingresso e l'uscita sono indipendenti dal tempo, la relazione tra loro, ovvero le caratteristiche statiche del sensore, può essere un'equazione algebrica senza variabili temporali, oppure l'ingresso viene utilizzato come ascissa e l'uscita corrispondente is Viene descritta la curva caratteristica disegnata dall'ordinata. I principali parametri che caratterizzano le caratteristiche statiche del sensore sono: linearità, sensibilità, risoluzione e isteresi.
In quarto luogo, le caratteristiche dinamiche del sensore
Le cosiddette caratteristiche dinamiche si riferiscono alle caratteristiche dell'uscita del sensore al variare dell'ingresso. Nel lavoro pratico, le caratteristiche dinamiche del sensore sono spesso rappresentate dalla sua risposta ad alcuni segnali di ingresso standard. Questo perché la risposta del sensore al segnale di ingresso standard è facile da ottenere sperimentalmente, e c'è una certa relazione tra la sua risposta al segnale di ingresso standard e la sua risposta a qualsiasi segnale di ingresso, e quest'ultimo può essere spesso dedotto conoscendo l'ex. I segnali di ingresso standard più comunemente usati sono il segnale a gradino e il segnale sinusoidale, quindi le caratteristiche dinamiche del sensore sono comunemente espresse anche dalla risposta al gradino e dalla risposta in frequenza.
5. Linearità del sensore
Tipicamente, l'uscita caratteristica statica effettiva del sensore è una curva anziché una linea retta. Nel lavoro pratico, per fare in modo che il contatore abbia una lettura della scala uniforme, una linea retta adattata viene spesso utilizzata per rappresentare approssimativamente la curva caratteristica effettiva e la linearità (errore non lineare) è un indicatore di prestazione di questa approssimazione.
Ci sono molti modi per selezionare la linea di raccordo. Ad esempio, prendi la retta teorica che collega l'ingresso zero e il punto di uscita del fondo scala come retta di raccordo; oppure prendi la retta teorica la cui somma dei quadrati delle deviazioni da ciascun punto della curva caratteristica è la più piccola come la retta adatta, e questa retta adatta è chiamata raccordo dei minimi quadrati. Allineare.
6. Sensibilità del sensore
La sensibilità si riferisce al rapporto tra la variazione dell'uscita △y e la variazione dell'ingresso △x in condizioni di lavoro in regime stazionario del sensore.
È la pendenza della curva caratteristica uscita-ingresso. Se esiste una relazione lineare tra l'uscita del sensore e l'ingresso, la sensibilità S è una costante. In caso contrario, varierà con la quantità di input.
La dimensione della sensibilità è il rapporto tra le dimensioni dell'output e dell'input. Ad esempio, per un sensore di spostamento, quando lo spostamento cambia di 1 mm, la tensione di uscita cambia di 200 mV, quindi la sua sensibilità dovrebbe essere espressa come 200 mV/mm.
Quando le dimensioni dell'uscita e dell'ingresso del sensore sono le stesse, la sensibilità può essere intesa come ingrandimento.
Migliora la sensibilità, può ottenere una maggiore precisione di misurazione. Tuttavia, maggiore è la sensibilità, minore è l'intervallo di misurazione e peggiore è la stabilità.
Sette, la risoluzione del sensore
7. La risoluzione si riferisce alla capacità di un sensore di percepire il più piccolo cambiamento nel misurando. Cioè, se la quantità di input cambia lentamente da un valore diverso da zero. Quando il valore di modifica dell'ingresso non supera un determinato valore, l'uscita del sensore non cambierà, ovvero il sensore non è in grado di distinguere la modifica della quantità di ingresso. L'output cambia solo quando la quantità di input cambia oltre la risoluzione.
Solitamente, la risoluzione di ciascun punto nel campo di fondo scala del sensore non è la stessa, quindi il valore di variazione massima nella quantità di ingresso che può produrre un cambiamento graduale nella quantità di uscita nel campo di fondo scala viene spesso utilizzato come un indice per misurare la risoluzione. Se gli indicatori di cui sopra sono espressi come percentuale del fondo scala, si parla di risoluzione.
