Het apparaat verzamelt temperatuurinformatie van de bron en zet deze om in een vorm die door andere apparaten of mensen kan worden begrepen. Het beste voorbeeld van een temperatuursensor is een glazen kwikthermometer, die uitzet en krimpt naarmate de temperatuur verandert. De buitentemperatuur is de bron van de temperatuurmeting en de waarnemer kijkt naar de positie van het kwik om de temperatuur te meten. Er zijn twee basistypen temperatuursensoren:
· Contactsensor
Dit type sensor vereist direct fysiek contact met het gedetecteerde object of medium. Ze kunnen de temperatuur van vaste stoffen, vloeistoffen en gassen over een breed temperatuurbereik meten.
· Contactloze sensor
Dit type sensor vereist geen fysiek contact met het te detecteren object of medium. Ze detecteren niet-reflecterende vaste stoffen en vloeistoffen, maar zijn nutteloos tegen gassen vanwege hun natuurlijke transparantie. Deze sensoren meten de temperatuur met behulp van de wet van Planck. Deze wet houdt zich bezig met de warmte die door een warmtebron wordt uitgestraald om de temperatuur te meten.
Werkprincipes en voorbeelden van verschillende soortentemperatuursensoren:
(i) Thermokoppels – Deze bestaan uit twee draden (elk van een andere uniforme legering of metaalsoort) die een meetverbinding vormen door aan één uiteinde een verbinding te maken die open is voor het te testen element. Het andere uiteinde van de draad is verbonden met het meetinstrument, waar een referentiepunt wordt gevormd. Omdat de temperatuur van de twee knooppunten verschillend is, loopt er stroom door het circuit en worden de resulterende millivolts gemeten om de temperatuur van het knooppunt te bepalen.
(ii) Weerstandstemperatuurdetectoren (RTDS) – Dit zijn thermische weerstanden die zo zijn gemaakt dat de weerstand verandert als de temperatuur verandert. Ze zijn duurder dan andere temperatuurdetectieapparatuur.
(iii)Thermistoren– het is een ander type weerstand waarbij grote veranderingen in weerstand evenredig of omgekeerd evenredig zijn met kleine veranderingen in temperatuur.
(2) Infraroodsensor
Het apparaat zendt infraroodstraling uit of detecteert deze om specifieke fasen in de omgeving te detecteren. Over het algemeen zenden alle objecten in het infraroodspectrum thermische straling uit, en infraroodsensoren detecteren deze straling, die onzichtbaar is voor het menselijk oog.
· Voordelen
Eenvoudig aan te sluiten, verkrijgbaar op de markt.
· Nadelen
Last hebben van omgevingsgeluiden, zoals straling, omgevingslicht, etc.
Hoe het werkt:
Het basisidee is om infraroodlichtdioden te gebruiken om infraroodlicht naar objecten uit te zenden. Een andere infrarooddiode van hetzelfde type zal worden gebruikt om golven te detecteren die door objecten worden gereflecteerd.
Wanneer de infraroodontvanger wordt bestraald met infraroodlicht, ontstaat er een spanningsverschil op de draad. Omdat de gegenereerde spanning laag en moeilijk te detecteren is, wordt een operationele versterker (op-amp) gebruikt om lage spanningen nauwkeurig te detecteren.
(3) Ultraviolette sensor
Deze sensoren meten de intensiteit of het vermogen van invallend ultraviolet licht. Deze elektromagnetische straling heeft een golflengte die langer is dan die van röntgenstraling, maar nog steeds korter dan die van zichtbaar licht. Voor betrouwbare ultravioletdetectie wordt een actief materiaal gebruikt, polykristallijn diamant genaamd, dat blootstelling aan ultraviolette straling in de omgeving kan detecteren.
Criteria voor het selecteren van UV-sensoren
· Golflengtebereik dat kan worden gedetecteerd door een UV-sensor (nanometer)
· Bedrijfstemperatuur
· Nauwkeurigheid
· Gewicht
· Vermogensbereik
Hoe het werkt:
Uv-sensoren ontvangen één type energiesignaal en zenden een ander type energiesignaal uit.
Om deze uitgangssignalen te observeren en te registreren, worden ze naar een elektriciteitsmeter gestuurd. Om grafieken en rapporten te genereren, wordt het uitgangssignaal naar een analoog-naar-digitaal-converter (ADC) gestuurd en vervolgens via software naar een computer.
Toepassingen:
· Meet het deel van het UV-spectrum dat de huid verbrandt
· Apotheek
· Auto's
· Robotica
· Oplosmiddelbehandeling en verfproces voor de druk- en verfindustrie
Chemische industrie voor de productie, opslag en transport van chemicaliën
(4) Aanraaksensor
De aanraaksensor werkt als een variabele weerstand, afhankelijk van de aanraakpositie. Schema van een aanraaksensor die werkt als een variabele weerstand.
De aanraaksensor bestaat uit de volgende onderdelen:
· Volledig geleidend materiaal, zoals koper
· Isolerende afstandsmaterialen, zoals schuim of kunststof
· Onderdeel van geleidend materiaal
Principe en werking:
Sommige geleidende materialen werken de stroom tegen. Het hoofdprincipe van lineaire positiesensoren is dat hoe langer het materiaal is waar de stroom doorheen moet, hoe meer de stroom wordt omgekeerd. Hierdoor verandert de weerstand van een materiaal door de contactpositie met een volledig geleidend materiaal te veranderen.
Meestal is de software verbonden met een aanraaksensor. In dit geval wordt het geheugen door de software aangestuurd. Wanneer de sensoren worden uitgeschakeld, kunnen ze "de locatie van het laatste contact" onthouden. Zodra de sensor wordt geactiveerd, kunnen ze de "eerste contactpositie" onthouden en alle bijbehorende waarden begrijpen. Deze actie is vergelijkbaar met het bewegen van de muis en deze op de andere kant van de muismat positioneren om de cursor naar de andere kant van het scherm te verplaatsen.
Toepassen
Aanraaksensoren zijn kosteneffectief en duurzaam, en worden veel gebruikt
Zakelijk – gezondheidszorg, verkoop, fitness en gaming
· Apparaten – oven, wasmachine/droger, vaatwasser, koelkast
Transport – Vereenvoudigde controle tussen cockpitfabrikanten en voertuigfabrikanten
· Vloeistofniveausensor
Industriële automatisering – positie- en niveaudetectie, handmatige aanraakbediening in automatiseringstoepassingen
Consumentenelektronica – biedt een nieuw niveau van gevoel en controle in een verscheidenheid aan consumentenproducten
Naderingssensoren detecteren de aanwezigheid van objecten die nauwelijks contactpunten hebben. Doordat er geen contact is tussen de sensor en het te meten object en doordat er geen mechanische onderdelen aanwezig zijn, hebben deze sensoren een lange levensduur en een hoge betrouwbaarheid. Verschillende soorten naderingssensoren zijn inductieve naderingssensoren, capacitieve naderingssensoren, ultrasone naderingssensoren, foto-elektrische sensoren, Hall-effectsensoren, enzovoort.
Hoe het werkt:
De naderingssensor zendt een elektromagnetisch of elektrostatisch veld of een bundel elektromagnetische straling (zoals infrarood) uit en wacht op een terugkerend signaal of een verandering in het veld. Het object dat wordt gedetecteerd, wordt het doel van de naderingssensor genoemd.
Inductieve naderingssensoren – deze hebben een oscillator als ingang die de verliesweerstand verandert door het geleidende medium te naderen. Deze sensoren zijn de voorkeursmetalen targets.
Capacitieve naderingssensoren – deze zetten veranderingen in elektrostatische capaciteit aan beide zijden van de detectie-elektrode en de geaarde elektrode om. Dit gebeurt door objecten in de buurt te naderen met een verandering in oscillatiefrequentie. Om objecten in de buurt te detecteren, wordt de oscillatiefrequentie omgezet in een gelijkspanning en vergeleken met een vooraf bepaalde drempelwaarde. Deze sensoren zijn de eerste keuze voor plastic targets.
Toepassen
· Wordt gebruikt in de automatiseringstechniek om de operationele status van procestechnische apparatuur, productiesystemen en automatiseringsapparatuur te definiëren
· Wordt gebruikt in een raam om een waarschuwing te activeren wanneer het raam wordt geopend
· Wordt gebruikt voor het bewaken van mechanische trillingen om het afstandsverschil tussen de as en het steunlager te berekenen
Plaatsingstijd: 3 juli 2023