Parte di UNO
1. Il rilevamento avviene attraverso un determinato metodo fisico, distinguendo il numero di parametri misurati che appartengono a un certo intervallo, al fine di determinare se i parametri misurati sono qualificati o se il numero di parametri esiste. Il processo consiste nel confrontare la quantità incognita misurata con la quantità standard della stessa natura, determinando il multiplo della quantità standard misurata dal gruppo misurato ed esprimendo numericamente tale multiplo.
Nel campo dell'automazione e del rilevamento, il rilevamento non riguarda solo l'ispezione e la misurazione di prodotti finiti o semilavorati, ma anche l'ispezione, la supervisione e il controllo di un processo produttivo o di un oggetto in movimento per garantirne le migliori condizioni, selezionate dall'operatore. È necessario rilevare e misurare le dimensioni e le variazioni di diversi parametri in qualsiasi momento. Questa tecnologia di rilevamento e misurazione in tempo reale del processo produttivo e degli oggetti in movimento è anche chiamata tecnologia di ispezione ingegneristica.
Esistono due tipi di misurazione: misurazione diretta e misurazione indiretta
La misurazione diretta consiste nel misurare il valore misurato della lettura del contatore senza alcun calcolo, ad esempio: utilizzando un termometro per misurare la temperatura, utilizzando un multimetro per misurare la tensione
La misurazione indiretta consiste nel misurare diverse grandezze fisiche correlate all'oggetto della misurazione e nel calcolare il valore misurato attraverso la relazione funzionale. Ad esempio, la potenza P è correlata alla tensione V e alla corrente I, ovvero P = VI, e la potenza viene calcolata misurando la tensione e la corrente.
La misurazione diretta è semplice e comoda e viene spesso utilizzata nella pratica. Tuttavia, nei casi in cui la misurazione diretta non sia possibile, sia scomoda o l'errore di misurazione diretta sia elevato, è possibile ricorrere alla misurazione indiretta.
Il concetto di sensore fotoelettrico e sensore
La funzione del sensore è quella di convertire la grandezza non elettrica nella grandezza elettrica in uscita, con la quale esiste una relazione corrispondente definita, che rappresenta essenzialmente l'interfaccia tra il sistema di grandezze non elettriche e il sistema di grandezze elettriche. Nel processo di rilevamento e controllo, il sensore è un dispositivo di conversione essenziale. Dal punto di vista energetico, il sensore può essere suddiviso in due tipologie: il primo è il sensore di controllo energetico, noto anche come sensore attivo; il secondo è il sensore di conversione energetica, noto anche come sensore passivo. Il sensore di controllo energetico si riferisce a un sensore che misura la trasformazione di parametri elettrici (come resistenza, capacità) e le variazioni. Il sensore necessita di un alimentatore di eccitazione per misurare le variazioni dei parametri in variazioni di tensione e corrente. Il sensore di conversione energetica può convertire direttamente la variazione misurata in variazione di tensione e corrente, senza una fonte di eccitazione esterna.
In molti casi, la grandezza non elettrica da misurare non è del tipo di grandezza non elettrica che il sensore può convertire, il che richiede l'aggiunta di un dispositivo o di un apparecchio a monte del sensore in grado di convertire la grandezza non elettrica misurata nella grandezza non elettrica che il sensore può ricevere e convertire. Il componente o dispositivo in grado di convertire la grandezza non elettrica misurata in elettricità disponibile è un sensore. Ad esempio, quando si misura una tensione con un estensimetro a resistenza, è necessario collegare l'estensimetro all'elemento elastico della pressione di vendita: l'elemento elastico converte la pressione in una forza di deformazione e l'estensimetro converte la forza di deformazione in una variazione di resistenza. In questo caso, l'estensimetro è il sensore e l'elemento elastico è il sensore. Sia il sensore che il sensore possono convertire la grandezza non elettrica misurata in qualsiasi momento, ma il sensore converte la grandezza non elettrica misurata in non-elettricità disponibile e il sensore converte la grandezza non elettrica misurata in elettricità.
2, sensore fotoelettricosi basa sull'effetto fotoelettrico, ovvero il segnale luminoso viene convertito in un sensore di segnale elettrico, ed è ampiamente utilizzato nei controlli automatici, nell'industria aerospaziale, in radio e televisione e in altri settori.
I sensori fotoelettrici includono principalmente fotodiodi, fototransistor, fotoresistori (Cd), fotoaccoppiatori, sensori fotoelettrici ereditari, fotocellule e sensori di immagine. Una tabella delle principali specie è mostrata nella figura sottostante. Nell'applicazione pratica, è necessario selezionare il sensore appropriato per ottenere l'effetto desiderato. Il principio generale di selezione è:rilevamento fotoelettrico ad alta velocitàcircuito, ampia gamma di misuratori di luminosità, il sensore laser ad altissima velocità dovrebbe scegliere un fotodiodo; il semplice sensore fotoelettrico a impulsi di diverse migliaia di Hertz e l'interruttore fotoelettrico a impulsi a bassa velocità nel circuito semplice dovrebbero scegliere il fototransistor; Sebbene la velocità di risposta sia lenta, il sensore a ponte di resistenza con buone prestazioni e il sensore fotoelettrico con proprietà di resistenza, il sensore fotoelettrico nel circuito di illuminazione automatica del lampione e la resistenza variabile che cambia proporzionalmente con l'intensità della luce dovrebbero scegliere elementi fotosensibili Cds e Pbs; encoder rotativi, sensori di velocità e sensori laser ad altissima velocità dovrebbero essere sensori fotoelettrici integrati.
Tipo di sensore fotoelettrico Esempio di sensore fotoelettrico
Giunzione PNFotodiodo PN(Si, Ge, GaAs)
Fotodiodo PIN (materiale Si)
Fotodiodo a valanga(Si, Ge)
Fototransistor (tubo PhotoDarlington) (materiale Si)
Sensore fotoelettrico integrato e tiristore fotoelettrico (materiale Si)
Fotocellula non a giunzione pn (materiale che utilizza CdS, CdSe, Se, PbS)
Componenti termoelettrici (materiali utilizzati (PZT, LiTaO3, PbTiO3)
Fototubo di tipo tubo elettronico, tubo della fotocamera, tubo fotomoltiplicatore
Altri sensori sensibili al colore (Si, materiali α-Si)
Sensore di immagine solido (materiale Si, tipo CCD, tipo MOS, tipo CPD)
Elemento di rilevamento della posizione (PSD) (materiale Si)
Fotocellula (fotodiodo) (Si per materiali)
Data di pubblicazione: 18/07/2023