Sensor é um termo geral para dispositivos ou dispositivos que podem ser medidos e convertidos em sinais de saída utilizáveis de acordo com certas regras, geralmente compostos por componentes sensíveis e componentes de conversão. Quando a saída do sensor é um sinal padrão especificado, ele é chamado de transmissor.
O conceito de transmissor é um instrumento que converte sinais elétricos não padronizados em sinais elétricos padrão, e um sensor é um dispositivo que converte sinais físicos em sinais elétricos. No passado, eram usados sinais físicos, mas agora outros sinais estão disponíveis. O instrumento primário refere-se ao instrumento de medição no local ou ao medidor de controle básico, e o instrumento secundário refere-se ao instrumento que usa o sinal do medidor primário para completar outras funções: como controle, exibição e outras funções.
Sensores e transmissores são os conceitos de instrumentos térmicos. O sensor converte grandezas físicas não elétricas como temperatura, pressão, nível de líquido, material, características de gás, etc. em sinais elétricos ou envia diretamente grandezas físicas como pressão, nível de líquido, etc. para o transmissor.
O transmissor é uma fonte de sinal que amplifica o sinal elétrico fraco coletado pelo sensor para transmitir ou iniciar o componente de controle, ou converte a entrada não elétrica do sensor em um sinal elétrico e o amplifica para medição e controle remoto. A quantidade analógica também pode ser convertida em uma quantidade digital conforme necessário. O sensor e o transmissor juntos formam uma fonte de sinal de monitoramento controlada automaticamente. Diferentes quantidades físicas requerem diferentes sensores e transmissores correspondentes. Há também um transmissor que não converte grandezas físicas em sinais elétricos, como um "transmissor de pressão diferencial" de um medidor de nível de água de caldeira. Em ambos os lados do fole do transmissor, a pressão diferencial em ambos os lados do fole aciona o dispositivo amplificador mecânico para indicar o nível da água com um ponteiro. Claro que também existem aqueles que convertem grandezas analógicas elétricas em grandezas digitais, que também podem ser chamadas de transmissores. O acima é apenas uma ilustração conceitual da diferença entre um sensor e um transmissor.
Características de vários sensores
Primeiro, a definição de sensor
O padrão nacional GB7665-87 define um sensor como: "Um dispositivo ou dispositivo que pode detectar a medida especificada e convertê-la em um sinal utilizável de acordo com uma determinada lei, geralmente composto de componentes sensíveis e componentes de conversão." Um sensor é um dispositivo de detecção que pode detectar as informações medidas e pode transformar as informações detectadas em sinais elétricos ou outras formas necessárias de saída de informações de acordo com certas regras, de modo a atender aos requisitos de transmissão de informações, processamento, armazenamento, exibição, requisitos de registro e controle. É o primeiro link para realizar a detecção automática e o controle automático.
Em segundo lugar, a classificação dos sensores
Atualmente, não existe um método de classificação unificado para sensores, mas os três seguintes são comumente usados:
1. De acordo com a quantidade física do sensor, ele pode ser dividido em deslocamento, força, velocidade, temperatura, vazão, composição do gás e outros sensores
2. De acordo com o princípio de funcionamento do sensor, ele pode ser dividido em resistência, capacitância, indutância, tensão, Hall, fotoelétrico, grade, termopar e outros sensores.
3. De acordo com a natureza do sinal de saída do sensor, ele pode ser dividido em: sensor tipo chave cuja saída é o valor da chave ("1" e "0" ou "ligado" e "desligado"); saída é sensor analógico; saída é pulso ou sensor digital de código.
Terceiro, as características estáticas do sensor
A característica estática do sensor refere-se à relação entre a saída do sensor e a entrada do sinal de entrada estático. Como a entrada e a saída são independentes do tempo neste momento, a relação entre elas, ou seja, as características estáticas do sensor, pode ser uma equação algébrica sem variáveis de tempo, ou a entrada é utilizada como abcissa, e a saída correspondente is A curva característica desenhada pela ordenada é descrita. Os principais parâmetros que caracterizam as características estáticas do sensor são: linearidade, sensibilidade, resolução e histerese.
Quarto, as características dinâmicas do sensor
As chamadas características dinâmicas referem-se às características da saída do sensor quando a entrada muda. No trabalho prático, as características dinâmicas do sensor são frequentemente representadas por sua resposta a alguns sinais de entrada padrão. Isso ocorre porque a resposta do sensor ao sinal de entrada padrão é fácil de obter experimentalmente, e existe uma certa relação entre sua resposta ao sinal de entrada padrão e sua resposta a qualquer sinal de entrada, e este último muitas vezes pode ser inferido conhecendo o antigo. Os sinais de entrada padrão mais comumente usados são o sinal de degrau e o sinal senoidal, de modo que as características dinâmicas do sensor também são comumente expressas por resposta de degrau e resposta de frequência.
5. Linearidade do sensor
Normalmente, a saída característica estática real do sensor é uma curva em vez de uma linha reta. Nos trabalhos práticos, para que o medidor tenha uma leitura de escala uniforme, muitas vezes utiliza-se uma linha reta ajustada para representar aproximadamente a curva característica real, e a linearidade (erro não linear) é um indicador de desempenho desta aproximação.
Há muitas maneiras de selecionar a linha de ajuste. Por exemplo, tome a linha reta teórica conectando a entrada zero e o ponto de saída em escala real como a linha reta apropriada; ou tome a reta teórica cuja soma dos quadrados dos desvios de cada ponto na curva característica é o menor que a reta de ajuste, e esta reta de ajuste é chamada de ajuste de mínimos quadrados. Alinhar.
6. Sensibilidade do sensor
A sensibilidade refere-se à razão entre a mudança de saída △y e a mudança de entrada △x sob a condição de funcionamento em estado estacionário do sensor.
É a inclinação da curva característica saída-entrada. Se houver uma relação linear entre a saída do sensor e a entrada, a sensibilidade S é uma constante. Caso contrário, irá variar com a quantidade de entrada.
A dimensão de sensibilidade é a razão entre as dimensões de saída e entrada. Por exemplo, para um sensor de deslocamento, quando o deslocamento muda em 1mm, a tensão de saída muda em 200mV, então sua sensibilidade deve ser expressa como 200mV/mm.
Quando as dimensões da saída e entrada do sensor são as mesmas, a sensibilidade pode ser entendida como a ampliação.
Melhore a sensibilidade, pode obter maior precisão de medição. No entanto, quanto maior a sensibilidade, mais estreita a faixa de medição e pior a estabilidade.
Sete, a resolução do sensor
7. Resolução refere-se à capacidade de um sensor de perceber a menor mudança no mensurando. Isto é, se a quantidade de entrada mudar lentamente de algum valor diferente de zero. Quando o valor de alteração de entrada não excede um determinado valor, a saída do sensor não muda, ou seja, o sensor não consegue distinguir a alteração da quantidade de entrada. A saída muda apenas quando a quantidade de entrada muda além da resolução.
Normalmente, a resolução de cada ponto na faixa de fundo de escala do sensor não é a mesma, de modo que o valor máximo de alteração na quantidade de entrada que pode produzir uma alteração em degrau na quantidade de saída na faixa de escala total é frequentemente usado como um índice para medir a resolução. Se os indicadores acima forem expressos como uma porcentagem da escala total, isso é chamado de resolução.
