Jaké typy senzorů existují na základě jejich principu fungování?

Průmyslový senzor nebo senzor – Jedná se o prvek měřicího, regulačního, signalizačního nebo regulačního zařízení, který převádí řízenou veličinu (tlak, teplotu, frekvenci, sílu, proud atd.) na signál vhodný pro záznam, měření, ukládání, zpracování, přenos. V literatuře se snímačům také často říká měřicí převodníky. Jsou součástí mnoha automatizačních systémů. Senzory se používají při konstrukci automatizovaných řídicích systémů pro různé technologické procesy; pro efektivní řízení mechanismů, strojů, instalací, které vyžadují měření různých fyzikálních veličin. Historicky a logicky jsou senzory spojeny s měřicími přístroji, ale hodnoty těchto přístrojů jsou nejčastěji čteny osobou a senzory se zpravidla používají v automatickém režimu. Obecný pojem senzor byl posílen právě při vývoji automatizačních a monitorovacích systémů, jako prvek zobecněného logického řetězce: senzor – řídicí zařízení – akční člen – řídicí objekt.

Klasifikace senzorů

V závislosti na typu měřeného parametru existují: pohybové senzory (lineární a úhlové), senzory síly, poloha, rychlost, zrychlení, snímače hladiny, průtok, teplota, tlak a mnoho dalších. Dnes je přibližně následující rozložení podílu měření fyzikálních veličin v průmyslu: teplota – 50 %, průtok – 15 %, tlak – 10 %, hladina – 5 %, množství – 5 %, čas – 4 %, el. a magnetické veličiny – méně než 4 %.

Teplotní senzor

Teplotní senzor – Je to zařízení, které mění elektrický odpor nebo sepne/rozepne kontakty podle změn teploty. Protože se podmínky a rozsah měření mohou navzájem značně lišit, byly vyvinuty typy teplotních senzorů, které se liší odolností proti rušení, přesností a rychlostí. Teplotní čidla se dělí na Kontakt и senzory přiblížení (senzory infračerveného záření, pyrometry, akustické snímače teploty).

Kontaktní senzory, které měří teplotu látky přímo v kontaktu s ní, zahrnují širokou škálu teplotních senzorů s různými principy činnosti: termočlánky, termostaty, termistory. Společný pro všechny typy snímačů teploty je princip převodu: naměřená teplota se převádí na elektrickou veličinu, která se snadno zpracovává a přenáší.

Tlakoměr

Tlakoměr – Jedná se o zařízení, u kterého jsou výstupní fyzikální parametry závislé na tlaku studovaného média (kapalina, plyn, pára). Jakýkoli tlakový senzor se skládá z primárního převodníku; části těla; obvody pro přepracování signálu. Tlakové senzory se mezi sebou liší rozsahem a přesností měření, přijatelnými provozními podmínkami a váhovými a rozměrovými parametry. Tyto charakteristiky závisí na principu přeměny tlaku na elektrický signál: piezorezistivní, kapacitní, tenzometrický, indukční, rezonanční, piezoelektrický, ionizační a další. Pro měření proměnných tlaků se používají snímače s analogovým výstupním signálem, pro rychle proměnlivé pak piezoelektrické snímače tlaku.

Průmyslové snímače hladiny

Průmyslové snímače hladiny – Jedná se o zařízení, která určují množství sypké nebo kapalné látky v určité nádobě na základě úrovně jejího povrchu.. V závislosti na principu činnosti mohou snímače hladiny produkovat diskrétní nebo spojitý signál, být bezkontaktní и Kontakt. Všechny tyto vlastnosti ovlivňují konstrukci, cenu a rozsah hladinových snímačů. Na základě principu činnosti se rozlišují následující typy snímačů hladiny: plovákový, kapacitní, radarový, hydrostatický и ultrazvukové.

Nejpřesnější jsou radarové a ultrazvukové snímače hladiny, jejich hlavní nevýhodou je vysoká cena. Hydrostatické snímače jsou levné, kompaktní, relativně jednoduché, schopné produkovat spojitý signál, ale nejsou bezkontaktní, což znemožňuje jejich použití v agresivním prostředí. Nejlevnější jsou plovákové snímače hladiny, které však vyžadují ponoření do kapaliny a mají pohyblivé prvky. Kapacitní snímače hladiny nemají žádné pohyblivé prvky, ale mají výraznou teplotní závislost.

Senzory síly

Měření síly se provádějí při vážení předmětů, provádění mechanického výzkumu, ve stavebnictví atd. K tomuto účelu využívají senzory síly – zařízení, která převádějí sílu na elektrický signál. Existují dvě třídy snímačů síly: kvantitativní и kvalita. Kvantitativní senzory představují hodnotu síly v elektrických jednotkách. Patří mezi ně tenzometry a momentové prvky.

Vysoce kvalitní snímače síly – jedná se o prahová zařízení, která detekují překročení dané úrovně působící síly. Takové senzory se často používají k detekci polohy a pohybu objektů.

Fotoelektrické senzory

Oči moderní průmyslové automatizace jsou fotoelektrické senzory. Umožňují přesně detekovat objekty bez fyzického kontaktu. Takové senzory používají paprsek světla, který je přerušen nebo odražen od objektu. Fotoelektrické senzory pracují hlavně v infračervené oblasti spektra. Jsou rozděleny do tří hlavních typů:

• T-type (THRU-BEAM) – fotoelektrické snímače pro přerušení optického paprsku;
• R-type (RETRO)) – fotoelektrické snímače s odrazem od retroreflektoru/reflektoru;
• D-type (DIFFUSE) – fotoelektrické senzory s odrazem od objektu.

Mezi našimi partnery jsme se již etablovali jako spolehlivý dodavatel senzorů, pokud jste připraveni na nákup zařízení, zavolejte nebo použijte objednávkový formulář. Pokud máte nějaké dotazy, kontaktujte nás, vždy vám rádi pomůžeme!

Senzor nebo detektor pohybu je zařízení, které umožňuje sledovat pohyby různých objektů na území, které je mu „svěřeno“. Obvykle se taková zařízení používají v bezpečnostních systémech, systémech řízení osvětlení a inteligentních domácnostech. Existuje velké množství modelů snímačů, všechny se liší principem činnosti a základními charakteristikami.

Hlavní typy detektorů a principy jejich činnosti

Existují čtyři hlavní typy snímačů pohybu: infračervené, ultrazvukové, mikrovlnné a kombinované. Všechny se od sebe radikálně liší svou vnitřní strukturou a principem fungování.

Infračervené (IR) detektory

Taková zařízení zaznamenávají změny tepelného záření objektů nacházejících se v oblasti pokrytí. Mezi výhody takových senzorů patří jednoduchost a snadné použití, bezpečnost pro lidi i zvířata, přesné nastavení parametrů pro detekci pohybujícího se objektu, adekvátní odezva na pohyb (vnímá pouze ty objekty, které mají svou teplotu).

Za nevýhodu IR detektorů lze považovat možnost falešných poplachů (za určitých podmínek může reagovat na jakýkoli pohyb, dokonce i detekovat pohyb teplého vzduchu od topných zařízení). Tyto senzory jsou navíc citlivé na okolní podmínky a nemusí rozpoznat objekty chráněné materiály, které nepropouštějí IR paprsky.

Ultrazvukové (US) detektory

Tato zařízení fungují na principu vysílání, vnímání a analýzy ultrazvukových vln odražených od objektů v oblasti pokrytí. Výhodou takových zařízení je jejich absolutní necitlivost k přírodním jevům a stejně účinný účinek na jakékoli předměty bez ohledu na materiály. Nevýhodou detektorů typu UK je neschopnost vnímat pomalé a plynulé pohyby a také negativní vliv na zvířata schopná detekovat ultrazvuk.

Mikrovlnné (MW) detektory

Senzory tohoto typu detekují pohybující se objekty pomocí vysokofrekvenčních elektromagnetických vln, které vysílají. Svým provedením se blíží ultrazvukovým detektorům. Mezi jejich přednosti patří schopnost rozpoznat pohyb za jednoduchými překážkami, citlivost i na ty nejmenší vibrace, nezávislost na okolních podmínkách a skladnost. Nevýhodou zařízení jsou falešné poplachy, vysoká cena a nezávadnost jejich vln pro lidské zdraví.

Kombinované detektory

Tyto typy zařízení mají ve svém arzenálu několik technologií pro čtení pohybujících se objektů. Za nejúčinnější jsou považovány modely, které kombinují IR a mikrovlnné senzory, pro spolehlivost je lze doplnit i o šumové senzory. Mezi výhody takového zařízení patří okamžitá odezva s minimální pravděpodobností falešných poplachů a také odolnost vůči nepříznivým vlivům prostředí. Mají pouze jednu nevýhodu – vysoké náklady.

Specifikace snímače

Pozorovací úhel

Parametr se měří ve stupních a může se horizontálně měnit v rozsahu 60-360°, vertikálně v rozsahu 15-20°. Stropní modely mají maximální pozorovací úhel, zatímco nástěnné modely minimální. Téměř všechny venkovní modely mají pozorovací úhel přesahující 180°, protože tato zařízení musí poskytovat maximální pokrytí oblasti, kterou chrání.

Rozsah

Oblast pokrytí zařízení se uvažuje ve třech rovinách a měří se v metrech:

• kolmá na tečnou kružnici o průměru až 40 metrů;
• v čelní projekci do 20 m (směrem ke snímači);
• přítomnost (přímo pod zařízením).

Čím větší je chráněná oblast, tím širší oblast pokrytí by detektor měl mít.

Operační oblast

Zařízení, která budou používána venku nebo v místnostech s vysokou vlhkostí vzduchu, musí mít zvýšený stupeň ochrany proti prachu a vlhkosti. Lze jej určit z indexu IP uvedeného v označení zařízení.

Snímače s indexem IP nižším než 44 lze použít pouze v podmínkách minimální vlhkosti a nemožnosti kontaktu s vodou. Snímače IP 44-54 jsou vhodné pro venkovní použití. Snímače s krytím IP65 jsou vhodné pro oblasti, kde budou přístroje často přicházet do kontaktu s vodou.

Způsob montáže

Senzory pro vnitřní a venkovní použití mají různá provedení. Tělo prvního nemá žádnou ochranu před přírodními jevy. Aby se zabránilo selhání zařízení a jejich nesprávnému provozu, nedoporučuje se je instalovat v blízkosti klimatizačních jednotek, zvlhčovačů, topných zařízení a ventilačních systémů.

Podle způsobu instalace jsou všechny modely rozděleny na:

• trup – určeno především pro venkovní použití;
• strop – mající oblast pokrytí po celém obvodu kruhu;
• nástěnné – mají omezený rozsah působení na pokrytém území.

Modely lze částečně zabudovat – při instalaci jsou zapuštěny do podstavce, takže je přístupná jen malá část těla.

Volby

Pokročilé funkce některých modelů detektorů pohybu mohou zahrnovat následující možnosti:

• Světelný senzor. Když je v oblasti takových zařízení detekován pohyb, automaticky zapnou osvětlení prostoru. Mohou mít rozsah 180 nebo 360°.
• Ochrana zvířat. Ultrazvukové a mikrovlnné vlny jsou zvířaty vnímány negativně, takže senzory, které je vysílají, zvířata automaticky plaší. Infračervená a kombinovaná zařízení některých značek lze také nakonfigurovat tak, aby se nespouštěla ​​u domácích mazlíčků pohybujících se po místě.
• Zpoždění vypnutí světla. Tyto modely mají vestavěný časovač, který reguluje dobu zhasnutí osvětlení po aktivaci senzoru. To se hodí například tehdy, když se potřebujete v noci dostat od brány ke vchodovým dveřím domu.
• Autonomní práce. Některé detektory jsou napájeny bateriemi nebo dobíjecími bateriemi. Takové zařízení je ekonomičtější, ale vyžaduje pečlivou pozornost – pokud je zdroj energie vybitý, zařízení nebude schopno fungovat bez jeho výměny.

Pevné a mobilní pohybové senzory mohou být také propojeny s mobilními telefony a být kompatibilní s bezpečnostními kamerami.

Vlastnosti výběru zařízení

• Úhel pohledu detektoru lze zvolit na základě oblasti obsluhované oblasti. Například pro vchod je vhodný nejjednodušší model s úhlem pohledu 60°. Na velkých plochách se vyplatí instalovat senzory s pokrytím 180° a dokonce 360°.
• Při výběru typu pohybového senzoru je důležité počítat s možnými zásahy do jeho plného provozu. Některá zařízení nedokážou správně vyhodnotit situaci, zda se v jejich dosahu nacházejí přístřešky domů, altány, objemové dekorativní konstrukce atd.
• Různé senzory mají různé četnosti falešných poplachů, stejně jako různé sady nastavení a další možnosti. Pro každou konkrétní oblast je třeba individuálně vybrat zařízení podle těchto parametrů.
• Efektivní rádius zařízení se může lišit od 6 do 50 metrů. V malé místnosti můžete nainstalovat detektor s minimálním poloměrem, ale pro venkovní použití budou vyžadována výkonnější zařízení.
• Vestavěná ochrana zvířat umožňuje nakonfigurovat senzor tak, aby reagoval pouze na předměty vážící více než určitou hodnotu (například více než 20-30 kg). Tato možnost je zvláště důležitá, pokud máte domácí mazlíčky, protože pokud tam nejsou, senzor bude majitele informovat doslova o každém kroku jeho kočky nebo psa.

Moderní detektory pohybu pomáhají nejen odhalit přítomnost nežádoucích předmětů v bytě nebo na osobním pozemku, ale také „vědí, jak“ zapnout a vypnout světla pro pohodlný pohyb po území ve tmě, ovládat další potřebné systémy ( ventilace, automatické otevírání dveří, klimatizace atd. .d.). Samozřejmě mají i své nevýhody, ale obecně se jedná o opravdu užitečná zařízení, která se mohou hodit nejen majitelům velkých zahradních ploch, ale i obyvatelům běžných městských bytů.