|
Datchiklar va ularning xaqida ma’lumot
|
| Sana | 20.05.2024 | | Hajmi | 26,15 Kb. | | #245980 |
Bog'liq DATCHIKLAR VA ULARNING XAQIDA MA
DATCHIKLAR VA ULARNING XAQIDA MA’LUMOT
Datchiklarni har xil nuqtai nazardan ajratish mumkin: ularning konversiya tamoyillari (sensor ishining asosiy fizik yoki kimyoviy ta'siri); ulardan foydalanish; ularning chiqish signallari turlari va ularni tayyorlash uchun ishlatiladigan materiallar va jarayonlar.
Sensorning ishlash printsipiga ko'ra, uni ikki toifaga bo'lish mumkin: fizik va kimyoviy sensor:
Sensorning ishlash printsiplarini tasniflash Jismoniy sensorlar piezoelektrik effektlar, magnetostriktsiya, ionizatsiya, qutblanish, termoelektrik, optoelektronik, magnetoelektrik va boshqa effektlar kabi jismoniy ta'sirlardan foydalanadilar. O'lchagan semaforadagi kichik o'zgarishlar elektr signallariga aylantiriladi.
Kimyoviy sensorlar kimyoviy emirilish va elektrokimyoviy reaktsiyalar kabi nedensel aloqalarni keltirib chiqaradigan narsalarni o'z ichiga oladi. O'lchangan signal hajmidagi kichik o'zgarishlar ham elektr signallariga aylantiriladi.
Ba'zi sensorlar jismoniy sinflarga ham, kimyoviy toifalarga ham bo'linishi mumkin emas. Ko'pgina sensorlar jismoniy printsiplar asosida ishlaydi. Kimyoviy sensorlardagi ko'plab texnik muammolar mavjud, masalan, ishonchlilik, ommaviy ishlab chiqarish imkoniyati va narx masalalari. Ushbu muammolar hal qilindi va kimyoviy sensorlarning qo'llanilishi juda katta bo'ladi.
Umumiy datchiklarning qo'llanilishi va ishlash printsiplari 1.1-jadvalda keltirilgan.
Datchiklar ishlatilishiga qarab tasniflanishi mumkin:
Bosim sezgir va sezgir sensorning pozitsiyasini sezgir
Daraja sensori energiya sensori
Tezlik sensori termal sensori
Tezlashtirish sensori
Vibratsiyali sensorning namlik sensori
Magnit sensor
Vakuum sensori Biosensor va boshqalar.
Sensorni quyidagilarga bo'lish mumkin.
Analog sensorlar - o'lchangan elektr bo'lmagan miqdorlarni analog elektr signallariga o'zgartiradi.
Raqamli datchik - o'lchangan elektr bo'lmagan miqdorlarni raqamli chiqish signallariga o'zgartiradi (to'g'ridan-to'g'ri va bilvosita).
膺 Raqamli datchik - o'lchangan semaforni chastota signaliga yoki qisqa tsikl signaliga (to'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita konversiyalashni) chiqaradi.
Switch sensori - O'lchangan signal ma'lum bir qiymatga yetganda, sensor mos ravishda past yoki yuqori signalni chiqaradi.
Tashqi omillar ta'siri ostida barcha materiallar tegishli va xarakterli javobga ega bo'ladi. Sensorning sezgir tarkibiy qismlarini yaratish uchun tashqi ta'sirlarga, ya'ni funktsional xususiyatlarga ega bo'lgan materiallardan foydalaniladi. Datchiklarni qo'llaniladigan materiallar nuqtai nazaridan quyidagi toifalarga bo'lish mumkin.
(1) ishlatilgan materiallar turiga qarab
Metall polimer keramik aralashmasi
(2) Materialning fizik xususiyatlariga ko'ra, o'tkazgich, izolyator, yarimo'tkazgich, magnit material
(3) materialning kristalli tuzilishiga ko'ra
Yagona kristall polikristalli amorf material
Sensorni rivojlantirish bo'yicha yangi materiallarni qabul qilish bilan bog'liq ishlarni quyidagi uchta yo'nalish bo'yicha jamlash mumkin:
(1) Ma'lum materiallarda yangi hodisalar, effektlar va reaktsiyalarni o'rganing va ularni sensor texnologiyasida foydalanish uchun amaliy qiling.
(2) Sensor texnologiyalarini yaxshilash uchun yangi materiallarni o'rganing va ma'lum hodisalar, effektlar va reaktsiyalarni qo'llang.
(3) Yangi materiallarni o'rganish asosida yangi hodisalarni, yangi effektlar va reaktsiyalarni o'rganing va ularni sensor texnologiyasida amalga oshiring.
Sensorni zamonaviy ishlab chiqarishdagi yutuqlar yangi materiallar va sensor texnologiya uchun sezgir komponentlarning rivojlanishiga bog'liq. Sensor rivojlanishining asosiy tendentsiyasi yarimo'tkazgichlar va dielektrik materiallarni qo'llash bilan chambarchas bog'liq. Sensor texnologiyalarida energiya shakllarini o'zgartirish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan ba'zi materiallar 1.2-jadvalda keltirilgan.
Ishlab chiqarish jarayoniga ko'ra, sensorni quyidagilarga bo'lish mumkin.
Birlashtirilgan sensor kino sensori qalin kino sensori seramika sensori
Integratsiyalashgan sensorlar silikon asosli yarimo'tkazgichli integral mikrosxemalarni ishlab chiqarish uchun standart texnologiya texnologiyasidan foydalangan holda ishlab chiqariladi. Sinov ostida signalni dastlab qayta ishlash uchun ishlatiladigan konturlarning bir qismi, odatda, xuddi shu chipda birlashtirilgan.
Yupqa kino sensori dielektrik substratda (substratda) yotqizilgan mos keladigan sezgir materialning kinoidan hosil bo'ladi. Aralashtirish jarayoni ishlatilsa, kontaktlarning bir qismi ushbu substratda ham tayyorlanishi mumkin.
Qalin plyonka sensori odatda Al2O3 dan tayyorlangan keramika substratiga mos materialning atala qatlamini yopish orqali amalga oshiriladi va keyin qalin plyonka hosil qilish uchun issiqlik bilan ishlov beriladi.
Seramika sensorlari standart keramik jarayonlar yoki ularning ba'zi bir o'zgarishlari (sol-gel va boshqalar) yordamida ishlab chiqariladi.
Tegishli tayyorgarlik ishlari tugagandan so'ng, hosil bo'lgan tarkibiy qism yuqori haroratda parchalanadi. Qalin plyonka va keramik sensorlarning ikkita jarayoni o'rtasida juda ko'p umumiy xususiyatlar mavjud. Ba'zi jihatdan, qalin plyonka jarayonini keramika jarayonining varianti sifatida ko'rib chiqish mumkin.
Har bir jarayon texnologiyasi o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega. Seramika va qalin plyonkali sensorlar tadqiqot, ishlab chiqish va ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan sarmoyaning kamligi va sensor parametrlarining yuqori barqarorligi tufayli yanada oqilona.
Tezlik sensori ---- bu tezlikni puls to'lqiniga (5VDC) o'zgartiradigan va uni qayta ishlash uchun PLC yoki boshqa protsessorga yuboradigan qaytib kodlovchi.
Oqim sensori ---- bu 0-5A yoki undan yuqori bo'lgan oqim signalini protsessorga 4-20mA yoki 0-20mA standart boshqaruv signaliga o'zgartiradigan oqim uzatuvchisi.
Voltaj sensori ---- bu 0-100V va undan yuqori kuchlanish signalini protsessorga 0-10V standart nazorat signaliga o'zgartiradigan kuchlanish uzatuvchisi.
Tebranish sensori ---- Mexanik uskunalarning tebranishini aniqlang, chiziqli yoki rele chiqishni bajaring.
Hall sensori ---- Hall printsipidan foydalanib, induktiv yaqinlik kaliti. Aniqlanish masofasi 10 mm dan oshmaydi. Chiqish signallari odatda DC uch simli PNP yoki NPN chiqishidir.
Silindr bosimi sensori - bu o'rni signalini yoki chiziqli signalni chiqaradigan bosim sensori.
Havo oqimi sensori - chiqish rölesi signalini yoki kuchlanish va oqimning chiziqli signalini.
Kislorod sensori -
Tutqich pozitsiyasi sensori
Harorat sensori - bu odatda chiziqli kuchlanish chiqishi. Va termostatni ishlatganda sensorlarni har xil nuqtai nazardan ajratish mumkin: ularning konversiya tamoyillari (sensor ishining asosiy fizik yoki kimyoviy ta'siri); ulardan foydalanish; ularning chiqish signallari turlari va ularni tayyorlash uchun ishlatiladigan materiallar va jarayonlar. .
Sensorning ishlash printsipiga ko'ra, uni ikki toifaga bo'lish mumkin: fizik va kimyoviy sensor:
Sensorning ishlash printsiplarini tasniflash Jismoniy sensorlar piezoelektrik effektlar, magnetostriktsiya, ionizatsiya, qutblanish, termoelektrik, optoelektronik, magnetoelektrik va boshqa effektlar kabi jismoniy ta'sirlardan foydalanadilar. O'lchagan semaforadagi kichik o'zgarishlar elektr signallariga aylantiriladi.
Kimyoviy sensorlar kimyoviy emirilish va elektrokimyoviy reaktsiyalar kabi nedensel aloqalarni keltirib chiqaradigan narsalarni o'z ichiga oladi. O'lchangan signal hajmidagi kichik o'zgarishlar ham elektr signallariga aylantiriladi.
Ba'zi sensorlar jismoniy sinflarga ham, kimyoviy toifalarga ham bo'linishi mumkin emas. Ko'pgina sensorlar jismoniy printsiplar asosida ishlaydi. Kimyoviy sensorlardagi ko'plab texnik muammolar mavjud, masalan, ishonchlilik, ommaviy ishlab chiqarish imkoniyati va narx masalalari. Ushbu muammolar hal qilindi va kimyoviy sensorlarning qo'llanilishi juda katta bo'ladi.
Umumiy datchiklarning qo'llanilishi va ishlash printsiplari 1.1-jadvalda keltirilgan.
Datchiklar ishlatilishiga qarab tasniflanishi mumkin:
Bosim sezgir va sezgir sensorning pozitsiyasini sezgir
Daraja sensori energiya sensori
Tezlik sensori termal sensori
Tezlashtirish sensori
Vibratsiyali sensorning namlik sensori
Magnit sensor
Vakuum sensori Biosensor va boshqalar.
Sensorni quyidagilarga bo'lish mumkin.
Analog sensorlar - o'lchangan elektr bo'lmagan miqdorlarni analog elektr signallariga o'zgartiradi.
Raqamli datchik - o'lchangan elektr bo'lmagan miqdorlarni raqamli chiqish signallariga o'zgartiradi (to'g'ridan-to'g'ri va bilvosita).
膺 Raqamli datchik - o'lchangan semaforni chastota signaliga yoki qisqa tsikl signaliga (to'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita konversiyalashni) chiqaradi.
Switch sensori - O'lchangan signal ma'lum bir qiymatga yetganda, sensor mos ravishda past yoki yuqori signalni chiqaradi.
Tashqi omillar ta'siri ostida barcha materiallar tegishli va xarakterli javobga ega bo'ladi. Sensorning sezgir tarkibiy qismlarini yaratish uchun tashqi ta'sirlarga, ya'ni funktsional xususiyatlarga ega bo'lgan materiallardan foydalaniladi. Datchiklarni qo'llaniladigan materiallar nuqtai nazaridan quyidagi toifalarga bo'lish mumkin.
(1) ishlatilgan materiallar turiga qarab
Metall polimer keramik aralashmasi
(2) Materialning fizik xususiyatlariga ko'ra, o'tkazgich, izolyator, yarimo'tkazgich, magnit material
(3) materialning kristalli tuzilishiga ko'ra
Yagona kristall polikristalli amorf material
Sensorni rivojlantirish bo'yicha yangi materiallarni qabul qilish bilan bog'liq ishlarni quyidagi uchta yo'nalish bo'yicha jamlash mumkin:
(1) Ma'lum materiallarda yangi hodisalar, effektlar va reaktsiyalarni o'rganing va ularni sensor texnologiyasida foydalanish uchun amaliy qiling.
(2) Sensor texnologiyalarini yaxshilash uchun yangi materiallarni o'rganing va ma'lum hodisalar, effektlar va reaktsiyalarni qo'llang.
(3) Yangi materiallarni o'rganish asosida yangi hodisalarni, yangi effektlar va reaktsiyalarni o'rganing va ularni sensor texnologiyasida amalga oshiring.
Sensorni zamonaviy ishlab chiqarishdagi yutuqlar yangi materiallar va sensor texnologiya uchun sezgir komponentlarning rivojlanishiga bog'liq. Sensor rivojlanishining asosiy tendentsiyasi yarimo'tkazgichlar va dielektrik materiallarni qo'llash bilan chambarchas bog'liq. Sensor texnologiyalarida energiya shakllarini o'zgartirish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan ba'zi materiallar 1.2-jadvalda keltirilgan.
Ishlab chiqarish jarayoniga ko'ra, sensorni quyidagilarga bo'lish mumkin.
Birlashtirilgan sensor kino sensori qalin kino sensori seramika sensori
Integratsiyalashgan sensorlar silikon asosli yarimo'tkazgichli integral mikrosxemalarni ishlab chiqarish uchun standart texnologiya texnologiyasidan foydalangan holda ishlab chiqariladi. Sinov ostida signalni dastlab qayta ishlash uchun ishlatiladigan konturlarning bir qismi, odatda, xuddi shu chipda birlashtirilgan.
Yupqa kino sensori dielektrik substratda (substratda) yotqizilgan mos keladigan sezgir materialning kinoidan hosil bo'ladi. Aralashtirish jarayoni ishlatilsa, kontaktlarning bir qismi ushbu substratda ham tayyorlanishi mumkin.
Qalin plyonka sensori odatda Al2O3 dan tayyorlangan keramika substratiga mos materialning atala qatlamini yopish orqali amalga oshiriladi va keyin qalin plyonka hosil qilish uchun issiqlik bilan ishlov beriladi.
Seramika sensorlari standart keramik jarayonlar yoki ularning ba'zi bir o'zgarishlari (sol-gel va boshqalar) yordamida ishlab chiqariladi.
Tegishli tayyorgarlik ishlari tugagandan so'ng, hosil bo'lgan tarkibiy qism yuqori haroratda parchalanadi. Qalin plyonka va keramik sensorlarning ikkita jarayoni o'rtasida juda ko'p umumiy xususiyatlar mavjud. Ba'zi jihatdan, qalin plyonka jarayonini keramika jarayonining varianti sifatida ko'rib chiqish mumkin.
Har bir jarayon texnologiyasi o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega. Seramika va qalin plyonkali sensorlar tadqiqot, ishlab chiqish va ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan sarmoyaning kamligi va sensor parametrlarining yuqori barqarorligi tufayli yanada oqilona.
Tezlik sensori ---- bu tezlikni puls to'lqiniga (5VDC) o'zgartiradigan va uni qayta ishlash uchun PLC yoki boshqa protsessorga yuboradigan qaytib kodlovchi.
Oqim sensori ---- bu 0-5A yoki undan yuqori bo'lgan oqim signalini protsessorga 4-20mA yoki 0-20mA standart boshqaruv signaliga o'zgartiradigan oqim uzatuvchisi.
Voltaj sensori ---- bu 0-100V va undan yuqori kuchlanish signalini protsessorga 0-10V standart nazorat signaliga o'zgartiradigan kuchlanish uzatuvchisi.
Tebranish sensori ---- Mexanik uskunalarning tebranishini aniqlang, chiziqli yoki rele chiqishni bajaring.
Hall sensori ---- Hall printsipidan foydalanib, induktiv yaqinlik kaliti. Aniqlanish masofasi 10 mm dan oshmaydi. Chiqish signallari odatda DC uch simli PNP yoki NPN chiqishidir.
Silindr bosimi sensori - bu o'rni signalini yoki chiziqli signalni chiqaradigan bosim sensori.
Havo oqimi sensori - chiqish rölesi signalini yoki kuchlanish va oqimning chiziqli signalini.
Kislorod sensori -
Tutqich pozitsiyasi sensori
Harorat sensori - bu odatda chiziqli kuchlanish chiqishi. Va termostatni ishlatish uchun
|
| |
