Senzorji in aktuatorji
Cilji:
S senzorji "tipamo" zunanji svet, z aktuatorji pa ga "premikamo".
Pokukali bomo v pestro področje merjenja različnih fizikalnih veličin in možnosti vodenja izvršilnih naprav v tehniških procesih.
Senzorji (tipala, odjemniki) so »naprave«, ki veličine iz okolja (iz »realnega sveta«) pretvorijo v obliko, primerno za nadaljnjo obdelavo z elektronskimi vezji.
Najpogostejše veličine iz okolja so temperatura, tlak, pretok, sila, navor, hitrost vrtenja, pot pomika, kot zasuka in druge. Izhodni signal senzorja je najpogosteje v obliki električne napetosti, upornosti ali toka.
Senzorji nadomeščajo in dopolnjujejo človekova čutila.
Nekaj primerov:
Temperaturni senzor KTY10
Uporovni temperaturni senzor KTY10 uporabljamo za merjenje temperature, saj se mu s temperaturo spreminja električna upornost. Z nekaj dodatnimi elektronskimi elementi in napajanjem dobimo vezje, ki daje na izhodu temperaturno odvisno električno napetost. Z računalnikom napetost zajamemo in jo računsko obdelamo, rezultat je številsko izražena zunanja temperatura. V celotni opisani merilni verigi je senzor prvi člen.
Uporovni merilni trak, nalepljen na kovinsko palico.
Uporovni raztezni merilni trak (an. strain gauge). Na podlagi (zelene barve) ima naneeno uporovno plast v obliki serpentin. Ce taken trak nalepimo na podlago, ki je mehansko obremenjena v vzdolni smer (kot kae pucica), se spremeni elektricna upornost merilnega traku. Pri nategu se poveca, pri tlaku pa zmanja.
Ce merilni trak vkljucimo v ustrezno vezje, dobimo elektricni signal (napetost), ki je odivsna od obremenitve merjenca. Na tem principu delujejo mnoge tehtnice vseh merilnih razponov - od gramskih do naprav za tehtanje tovornih vozil ali za testiranje mostovnih konstrukcij.
Primer
tehtalne celice, v kateri so že
vgrajeni uporovni merilni trakovi.
Tehtalna celica je kot odjemnik že pripravljena za vgradnjo v napravo, na primer tehtnico.
Podrobnejše podatke o senzorju moramo poiskati v dokumentaciji proizvajalca.