VIENO dalis
1. Aptikimas atliekamas tam tikru fiziniu būdu, atskiriant išmatuotų parametrų skaičių, priklausantį tam tikram diapazonui, siekiant nustatyti, ar išmatuoti parametrai yra kvalifikuoti, ar parametrų skaičius egzistuoja. Procesas, kurio metu išmatuotas nežinomas dydis lyginamas su to paties pobūdžio standartiniu dydžiu, nustatomas matavimo komandos išmatuoto standartinio dydžio kartotinis ir šis kartotinis išreiškiamas skaitmeniniu būdu.
Automatizavimo ir aptikimo srityje aptikimo užduotis yra ne tik gatavų gaminių ar pusgaminių tikrinimas ir matavimas, bet ir norint patikrinti, prižiūrėti bei valdyti gamybos procesą ar judantį objektą, kad jis būtų geriausios žmonių pasirinktos būklės, būtina bet kuriuo metu aptikti ir išmatuoti įvairių parametrų dydį ir pokyčius. Ši gamybos proceso ir judančių objektų aptikimo ir matavimo realiuoju laiku technologija dar vadinama inžinerinės patikros technologija.
Yra dviejų rūšių matavimas: tiesioginis matavimas ir netiesioginis matavimas
Tiesioginis matavimas – tai skaitiklio rodmens išmatuotos vertės matavimas be jokių skaičiavimų, pavyzdžiui: naudojant termometrą temperatūrai matuoti, naudojant multimetrą įtampai matuoti.
Netiesioginis matavimas – tai kelių su matuojamu dydžiu susijusių fizikinių dydžių matavimas ir išmatuotos vertės apskaičiavimas per funkcinį ryšį. Pavyzdžiui, galia P yra susijusi su įtampa V ir srove I, t. y. P = VI, o galia apskaičiuojama matuojant įtampą ir srovę.
Tiesioginis matavimas yra paprastas ir patogus, todėl dažnai naudojamas praktikoje. Tačiau tais atvejais, kai tiesioginis matavimas neįmanomas, nepatogus arba didelė tiesioginio matavimo paklaida, galima naudoti netiesioginį matavimą.
Fotoelektrinio jutiklio ir jutiklio koncepcija
Jutiklio funkcija – neelektrinį dydį paversti elektriniu dydžiu, su kuriuo yra aiškus atitinkamas ryšys. Tai iš esmės yra sąsaja tarp neelektrinio dydžio sistemos ir elektrinio dydžio sistemos. Aptikimo ir valdymo procese jutiklis yra esminis konversijos įtaisas. Energijos požiūriu jutiklius galima suskirstyti į du tipus: energijos valdymo jutiklius, dar vadinamus aktyviais jutikliais, ir energijos konversijos jutiklius, dar vadinamus pasyviaisiais jutikliais. Energijos valdymo jutiklis reiškia jutiklį, kuris matuoja elektrinių parametrų (pvz., varžos, talpos) pokyčius. Jutikliui reikia prijungti žadinimo maitinimo šaltinį, kad būtų galima išmatuoti parametrų pokyčius į įtampos ir srovės pokyčius. Energijos konversijos jutiklis gali tiesiogiai konvertuoti išmatuotus pokyčius į įtampos ir srovės pokyčius be išorinio žadinimo šaltinio.
Daugeliu atvejų matuojamas neelektrinis dydis nėra toks, kokį jutiklis gali konvertuoti, todėl prieš jutiklį reikia pridėti įtaisą arba įrenginį, kuris galėtų konvertuoti išmatuotą neelektrinį dydį į neelektrinį dydį, kurį jutiklis gali priimti ir konvertuoti. Komponentas arba įtaisas, kuris gali konvertuoti išmatuotą neelektrinę energiją į prieinamą elektros energiją, yra jutiklis. Pavyzdžiui, matuojant įtampą varžos deformacijos matuokliu, deformacijos matuoklį reikia pritvirtinti prie slėgio matuoklio elastingo elemento, elastingas elementas slėgį paverčia deformacijos jėga, o deformacijos matuoklis deformacijos jėgą paverčia varžos pokyčiu. Čia deformacijos matuoklis yra jutiklis, o elastingas elementas yra jutiklis. Ir jutiklis, ir jutiklis gali bet kada konvertuoti išmatuotą neelektrinę energiją, tačiau jutiklis konvertuoja išmatuotą neelektrinę energiją į prieinamą neelektrinę energiją, o jutiklis konvertuoja išmatuotą neelektrinę energiją į elektros energiją.
2, fotoelektrinis jutiklispagrįstas fotoelektriniu efektu, šviesos signalo pavertimu elektriniu signalo jutikliu, plačiai naudojamas automatinio valdymo, aviacijos ir kosmoso, radijo bei televizijos ir kitose srityse.
Fotoelektriniai jutikliai daugiausia apima fotodiodus, fototranzistorius, fotorezistorius (Cd), fotoelementus, paveldimus fotoelektrinius jutiklius, fotoelementus ir vaizdo jutiklius. Pagrindinių rūšių lentelė parodyta paveikslėlyje žemiau. Praktiškai norint pasiekti norimą efektą, būtina pasirinkti tinkamą jutiklį. Bendras pasirinkimo principas yra toks:didelės spartos fotoelektrinis aptikimasGrandinėje, plataus apšvietimo matuoklio diapazono, itin didelės spartos lazerinis jutiklis turėtų būti naudojamas fotodiodu; Paprastam kelių tūkstančių hercų impulsiniam fotoelektriniam jutikliui ir mažos spartos impulsiniam fotoelektriniam jungikliui paprastojoje grandinėje turėtų būti naudojamas fototranzistorius; Nors atsako greitis yra mažas, varžinio tiltelio jutiklis pasižymi geru veikimu ir varžos savybe pasižymintis fotoelektrinis jutiklis, gatvių žibintų automatinio apšvietimo grandinės fotoelektrinis jutiklis ir kintamos varžos, kuri kinta proporcingai šviesos stiprumui, turėtų būti naudojami Cds ir Pbs šviesai jautrūs elementai; Sukamieji kodavimo įrenginiai, greičio jutikliai ir itin didelės spartos lazeriniai jutikliai turėtų būti integruoti fotoelektriniais jutikliais.
Fotoelektrinio jutiklio tipas Fotoelektrinio jutiklio pavyzdys
PN sandūraPN fotodiodas(Si, Ge, GaAs)
PIN fotodiodas (Si medžiaga)
Lavinos fotodiodas(Si, Ge)
Fototranzistorius (fotoDarlingtono vamzdelis) (iš silicio)
Integruotas fotoelektrinis jutiklis ir fotoelektrinis tiristorius (medžiaga – silicio)
Ne pn sandūros fotoelementas (medžiaga pagaminta iš CdS, CdSe, Se, PbS)
Termoelektriniai komponentai (naudotos medžiagos (PZT, LiTaO3, PbTiO3))
Elektroninių vamzdelių tipo fotovamzdelis, kameros vamzdelis, fotodaugintuvo vamzdelis
Kiti spalvoms jautrūs jutikliai (Si, α-Si medžiagos)
Kietojo vaizdo jutiklis (Si medžiaga, CCD tipas, MOS tipas, CPD tipas)
Padėties aptikimo elementas (PSD) (medžiaga Si)
Fotoelementas (fotodiodas) (medžiagoms – Si)
Įrašo laikas: 2023 m. liepos 18 d.