Elektrotechnika Automatizační technika

Prezentace na téma: "Elektrotechnika Automatizační technika"— Transkript prezentace:

1 Elektrotechnika Automatizační technika
Automatizační prostředky – vstupní členy (EL32) Ing. Zuzana Prokopová

2 Pojem snímač Senzor je funkční prvek tvořící vstupní blok měřicího řetězce, který je v přímém styku s měřeným prostředím. Citlivá část snímače se označuje jako čidlo.

3 Snímače v automatizaci
Používají se pro měření polohy, rychlosti, zrychlení, teploty, tlaku, průtoku atd. Podle tohoto, na jakém principu pracují, bývají také v praxi označovány: odporové snímače, indukční, kapacitní, optické, ultrazvukové, impulzní, mechanické, termoelektrické, polovodičové, bezdotykové, …

4 Rozdělení senzorů podle měřené veličiny podle fyzikálního principu
podle styku s měřeným prostředím podle transformace signálu podle výrobní technologie

5 senzory teploty, tlaku, průtoku, radiačních veličin, mechanických veličin (dráha, rychlost, zrychlení, kroutící moment atd.), senzory pro analýzu kapalin a plynů, senzory elektrických a magnetických veličin atd. senzory odporové, indukčnostní, indukční, kapacitní, magnetické, piezoelektrické, optické vláknové, chemické, biologické atd. bezdotykové, dotykové

6 aktivní a pasivní elektromechanické, mechanické, pneumatické, elektrochemické, polovodičové, mikroelektronické, optoelektronické, …  

7 Inteligentní senzory Vycházejí z technologie spojení čidla s navazujícími integrovanými analogovými obvody na křemíkovém čipu. Zpravidla v sobě zahrnují čidlo měřené veličiny, obvody pro úpravu signálu, A/D převodník, mikroprocesor, obvody pro obousměrnou komunikaci atd.

8 Blokové schéma inteligent. senzoru

9 Dělení inteligentních snímačů
vstupní část vnitřní část výstupní část

10 převod fyzikální, chemické, biologické veličiny na elektrickou
zesílení a filtrace signálu, linearizace charakteristiky normování signálu, přepínání více vstupních veličin s adresami v řadě, ve smyčce atd. ochrana proti nežádoucímu působení parazitních veličin

11 analogově-číslicový převod, autokalibrace, číslicová linearizace, aritmetické operace, autodiagnostika, statické vyhodnocování naměřených dat přes rozhraní dálkově ovládané rozsahy (zesílení, hlídání mezivýsledků atd.)

12 unifikace analogových výstupních signálů
komunikace prostřednictvím integrovaného rozhraní se sběrnicovým systémem výkonové binární výstupy číslicově-analogový převod

13 Snímače polohy Typ senzoru volíme podle druhu materiálu sledovaného objektu, podle podmínek prostředí a způsobu detekce (dotykové, nebo bezdotykové). Nejdůležitějším krokem při výběru snímače zůstává volba správného funkčního principu.

14 Základní typy bezdotykových snímačů polohy
odporové optické magnetické indukční kapacitní ultrazvukové

15 Indukční snímače Indukční snímač obecně slouží pro vyhodnocování přítomnosti kovového materiálu. Snímač lze použít jako bezdotykový koncový spínač na strojích, automatických linkách apod. Je možné ho použít v prostředí prašném i venkovním.

16

17 Popis funkce indukčního snímače

18 Ultrazvukové snímače Ultrazvukové snímače slouží k zjišťování přítomnosti odrazového materiálu a k zjišťování vzdálenosti. Vyrábějí se v provedení jako koncový spínač (binární) nebo s analogovým výstupem. optické

19

20 Optické snímače Optické snímače pracují na principu vyhodnocení rozkladu světla odraženého od povrchu pohybujícího se nebo kmitajícího předmětu. Nemají žádný elektrický přívod. Světelný signál ze vzdáleného zdroje světla se přivádí optickým kabelem do snímače a stejným kabelem se vysílá výstupní světelný signál do vyhodnocovací jednotky. magnetické

21

22 Magnetické senzory

23 Princip činnosti Činnost magnetických senzorů je založena na stanovení změn magnetických veličin vyvolaných deformacemi feromagnetických materiálů. Nejčastěji se využívá principů magnetostrikce a magnetoanizotropie.

24 Magnetostrikce Fyzikální jev, při němž se vlivem sil vyvolaných magnetických polem mění rozměry feromagnetika nebo se naopak vlivem deformací vyvolaných vnějšími silami mění permeabilita feromagnetika.

25 Odporové snímače – tenzometry
Tyto snímače vyhodnocují změnu odporu způsobenou změnou geometrických rozměrů nebo krystalografické orientace snímacího prvku vlivem deformace pružícího měrného prvku, se kterým je tenzometr pevně spojen.

26 Rozdělení tenzometrů Kovové: drátkové
volné drátky nebo mřížky lepené na podložce fóliové (fotolitografická technologie) napařované (tenkovrstvá technologie) Polovodičové: monokrystalické integrované na Si substrát polykrystalické

27 Drátkový tenzometr

28 Fóliový tenzometr

29 Monokrystalický tenzometr