Часть ОДНОГО
1. Обнаружение осуществляется определенным физическим способом, позволяющим определить, принадлежат ли измеренные параметры к определенному диапазону, с целью установить, являются ли измеренные параметры качественными или существует ли определенное количество параметров. Процесс включает сравнение измеренной неизвестной величины со стандартной величиной аналогичного характера, определение кратного значения стандартной величины, измеренной измерительной группой, и выражение этого кратного значения численно.
В области автоматизации и контроля задача контроля заключается не только в проверке и измерении готовой или полуфабрикатной продукции, но и в инспекции, надзоре и контроле производственного процесса или движущегося объекта для обеспечения его оптимального состояния, выбранного людьми. Необходимо в любой момент времени обнаруживать и измерять размеры и изменения различных параметров. Технология контроля и измерения производственных процессов и движущихся объектов в режиме реального времени также называется технологией инженерного контроля.
Существует два вида измерений: прямые и косвенные.
Прямое измерение — это измерение значения показаний измерительного прибора без каких-либо вычислений, например: измерение температуры термометром, измерение напряжения мультиметром.
Косвенное измерение — это измерение нескольких физических величин, связанных с измеряемой величиной, и вычисление измеренного значения посредством функциональной зависимости. Например, мощность P связана с напряжением V и током I, то есть P=VI, и мощность вычисляется путем измерения напряжения и тока.
Прямое измерение — простой и удобный метод, часто используемый на практике. Однако в случаях, когда прямое измерение невозможно, неудобно или погрешность прямого измерения велика, можно использовать косвенное измерение.
Концепция фотоэлектрического датчика и сенсора
Функция датчика заключается в преобразовании неэлектрической величины в выходную электрическую величину, с которой существует определенная соответствующая связь, что, по сути, является интерфейсом между системой неэлектрических и электрических величин. В процессе обнаружения и управления датчик является важным преобразовательным устройством. С точки зрения энергии датчики можно разделить на два типа: датчики с управлением энергией, также известные как активные датчики; датчики с преобразованием энергии, также известные как пассивные датчики. Датчик с управлением энергией подразумевает преобразование измеряемых параметров (таких как сопротивление, емкость) в изменения электрических параметров; для этого датчику необходимо подключить источник возбуждения, и он сможет преобразовывать изменения параметров в изменения напряжения и тока. Датчик с преобразованием энергии может напрямую преобразовывать измеренные изменения в изменения напряжения и тока без внешнего источника возбуждения.
Во многих случаях измеряемая неэлектрическая величина не относится к тем неэлектрическим величинам, которые датчик может преобразовывать. Это требует добавления перед датчиком устройства или прибора, способного преобразовывать измеренную неэлектрическую величину в неэлектрическую величину, которую датчик может принимать и преобразовывать. Компонентом или устройством, способным преобразовывать измеренную неэлектрическую величину в доступную электроэнергию, является датчик. Например, при измерении напряжения с помощью тензометрического датчика необходимо прикрепить тензометрический датчик к упругому элементу измеряемого напряжения. Упругий элемент преобразует напряжение в деформационную силу, а тензометрический датчик преобразует деформационную силу в изменение сопротивления. Здесь тензометрический датчик является датчиком, а упругий элемент — датчиком. И датчик, и датчик могут преобразовывать измеренную неэлектрическую величину в любой момент времени, но датчик преобразует измеренную неэлектрическую величину в доступную неэлектрическую величину, а датчик преобразует измеренную неэлектрическую величину в электроэнергию.
2, фотоэлектрический датчикОснованный на фотоэлектрическом эффекте, датчик преобразует световой сигнал в электрический сигнал и широко используется в системах автоматического управления, аэрокосмической отрасли, радио- и телевидении и других областях.
Фотоэлектрические датчики в основном включают фотодиоды, фототранзисторы, фоторезисторы, кадмиевые фотоэлементы, фотопары, наследуемые фотоэлектрические датчики, фотоэлементы и датчики изображения. Таблица основных типов показана на рисунке ниже. В практическом применении необходимо выбрать подходящий датчик для достижения желаемого эффекта. Общий принцип выбора таков:высокоскоростное фотоэлектрическое обнаружениеВ схемах, широкодиапазонных измерительных приборах освещенности и сверхскоростных лазерных датчиках следует использовать фотодиоды; в простых импульсных фотоэлектрических датчиках с частотой в несколько тысяч Герц и низкоскоростных импульсных фотоэлектрических переключателях в простых схемах следует использовать фототранзисторы; несмотря на низкую скорость отклика, в резистивных мостовых датчиках с хорошими характеристиками и фотоэлектрических датчиках с резистивными свойствами следует использовать фотоэлектрические элементы на основе Cds и Pbs для фотоэлектрических датчиков в автоматических схемах освещения уличных фонарей и датчиков с переменным сопротивлением, изменяющимся пропорционально интенсивности света; в поворотных энкодерах, датчиках скорости и сверхскоростных лазерных датчиках следует использовать интегрированные фотоэлектрические датчики.
Тип фотоэлектрического датчика. Пример фотоэлектрического датчика.
PN-соединениеФотодиод PN(Si, Ge, GaAs)
PIN-фотодиод (из кремния)
Лавинный фотодиод(Си, Ге)
Фототранзистор (фотодиодная трубка Дарлингтона) (материал — кремний)
Интегрированный фотоэлектрический датчик и фотоэлектрический тиристор (из кремния).
Фотоэлемент без pn-перехода (изготовленный из материалов на основе CdS, CdSe, Se, PbS)
Термоэлектрические компоненты (используемые материалы: PZT, LiTaO3, PbTiO3)
Электронные трубки типа фототрубка, фотоэлектронная трубка, фотоумножитель
Другие цветочувствительные датчики (материалы на основе кремния и α-кремния)
Твердотельный датчик изображения (кремниевый, ПЗС, МОП, CPD)
Элемент определения положения (PSD) (материал: кремний)
Фотоэлемент (фотодиод) (в качестве материала используется кремний)
Дата публикации: 18 июля 2023 г.