Snímače (senzory).

Prezentace na téma: "Snímače (senzory)."— Transkript prezentace:

1 Snímače (senzory)

2 Snímač je 1. člen řídicího řetězce ⇒ závisí na jeho kvalitě.
Někdy se slučuje ještě s transformačním a přenosovým členem – pak jej nazýváme převodník (např. převodník teploty v sobě zahrnuje odporový snímač, můstek a zesilovač s výstupem 4 až 20 mA)

3 Dělení dle fyzikálního principu
Aktivní (generátorové) Při působení měřené (neelektrické) veličiny se chovají jako zdroj energie termoelektrické fotoelektrické indukční piezoelektrické pyroelektrické Pasivní (parametrické) Při působení měřené (neelektrické) veličiny se mění některý parametr mechanicko-silové (síla způsobuje pružnou deformaci) odporové indukčnostní magnetické kapacitní ionizační Hallovy polarografické

4 Mechanicko – silové deformační členy pro tlak
Vetknutá membrána Bourdonova trubice

5 Snímače průtoku clonou

6 Potenciometrický snímač ( polohy, zdvihu,….)
V praxi – název: „odporový vysílač“. Jezdec se pohybuje po odporové dráze Použití : snímání polohy akčních orgánů ( servomotorů…) výška hladiny: pomocí plováku + převod na potenc. (např.benzin v automobilu) měření tlaku: prstenec (vlnovec) převádí na zdvih

7 Odporové snímače teploty
Platinové teploměry základem je platinový drátek ∅ = 0,04 mm základní hodnota odporu Ro = 100 Ω, ev. 500 Ω, ev Ω využívá se závislosti odporu na teplotě: Rt = R0 [ 1+ a.t + b.t2 ], kde R0 = odpor při 0 °C, t = teplota [°C]

8 Termistory polovodičový materiál závislost odporu je exponenciální
pro teploty – 170° C až ° C menší časová stálost malá časová konstanta => rychlé měření, povrchové měření většinou termistory

9 Indukční snímače Jsou aktivní ( generátorové)
Využívají Faradayova zákona elektromagnetické indukce Elektromagnetické indukční snímače Pracují s časovou změnou magnetického pole: U [ V ] = výstupní napětí snímače Φ [ Wb ] = magnetický tok N [ - ] = počet závitů cívky

10 Příklad: měření rychlosti výchylky (pro větší výchylky)

11 Elektrodynamické snímače
Napětí vzniká pohybem vodiče v konst. mag. poli: u = B . l . v [ V ] B [ T ] = magnetická indukce l [ m ] = délka vodiče ( v mag. poli) v [ m/s ] = rychlost pohybu vodiče (cívky) Příklad: tachodynamo pro měření úhlové rychlosti ( = otáček)

12 Příklad: indukční snímač průtoku

13 Indukčnostní snímače Jsou pasivní – měrná veličina mění indukčnost nebo vzájemnou indukčnost mezi dvěma cívkami (též označení „ pasivní indukční snímače – parametrické“). Snímač s otevřeným mag. polem, diferenční zapojení (zkráceně též označení „ diferenční transformátor“)

14 Selsyn Používán jako snímač úhlového natočení.
Podstatou je transformátor s otočným primárem (rotor) a pevným sekundárem (stator) Někdy též používán jako „ elektrický hřídel“ , např. pro synchronní pohyb pohonů jeřábu,..

15 Termoelektrické snímače (termočlánky)
na styku dvou kovů vzniká rozdíl potenciálu. Je způsobený přechodem elektronů z kovu s menší atomovou vazbou. Fe – Ko ( konstantan) ….pro – 200 až 600 °C NiCr – Ni……………….pro 0 až 1000 °C PtRh – Pt…………….....pro 0 až 1300 °C Výhody: jednoduché odolné vůči mech. i teplotnímu namáhání. malá časová konstanta (≈ 1s bez jímky)