W automatyce przemysłowej czujniki odgrywają kluczową rolę w umożliwianiu inteligencji produktów i hiper-automatyzacji. Czujniki pomagają ludziom wykrywać, analizować, mierzyć i przetwarzać różne zmiany, takie jak zmiany lokalizacji, długości, wysokości, warunków zewnętrznych i niewspółosiowość, które występują w przemysłowych środowiskach produkcyjnych.
Czujnik to urządzenie, które może zidentyfikować postęp wielkości elektrycznych, fizycznych lub innych i dostarczyć korzyści w sposób potwierdzający postęp produkcji. W skrócie czujniki automatyki przemysłowej są urządzeniami wejściowymi, które dostarczają sygnały wyjściowe dotyczące określonych wielkości fizycznych (wejścia). (sygnały).
W automatyce przemysłowej czujniki odgrywają kluczową rolę w umożliwianiu inteligencji produktów i hiper-automatyzacji. Czujniki pomagają ludziom wykrywać, analizować, mierzyć i przetwarzać różne zmiany, takie jak zmiany położenia, długości, wzrostu, czynniki zewnętrzne i niewspółosiowość, które występują w przemysłowych środowiskach produkcyjnych.
Czujniki odgrywają również kluczową rolę w przewidywaniu wielu potencjalnych procesów i zapobieganiu im, spełniając w ten sposób wymagania wielu zastosowań czujników.
Poniżej przedstawiono różne czujniki stosowane w automatyce:
Czujniki temperatury
Czujniki ciśnienia
Czujniki MEMS
Czujniki momentu obrotowego
Omówmy szczegółowo różne typy czujników automatyki przemysłowej, aby zrozumieć ich zakres zastosowania:
I. Czujniki temperatury
Czujnik temperatury to urządzenie, które zbiera informacje o temperaturze ze źródła i przekształca je w formę zrozumiałą dla innych urządzeń. Jest to powszechna kategoria czujników, które mogą wykrywać temperaturę lub ciepło i mierzyć temperaturę medium.
Do głównych czujników temperatury stosowanych w automatyce zaliczają się cyfrowe czujniki temperatury oraz czujniki temperatury i wilgotności.
Cyfrowe czujniki temperatury:Cyfrowe czujniki temperatury to krzemowe-układy scalone wykrywające temperaturę, które zapewniają dokładny sygnał wyjściowy poprzez cyfrowe przedstawienie zmierzonej temperatury. Upraszcza to projektowanie systemów sterowania w porównaniu z metodami obejmującymi zewnętrzne kondycjonowanie sygnału i przetworniki analogowo-na-cyfrowy (ADC).
Czujniki temperatury i wilgotności:Czujniki temperatury i wilgotności łączą czujniki temperatury i czujniki wilgotności, a zmierzone wartości są wyprowadzane w postaci sygnałów cyfrowych. Dzięki wykorzystaniu tej technologii i ograniczonemu pozyskiwaniu sygnału cyfrowego do wykrywania wilgotności można zapewnić wysoką spójność i doskonałą-terminową stabilność.
Zastosowania czujników temperatury:
Ciągły pomiar temperatury powietrza, gleby lub wody
Pomiary w złożonych zastosowaniach przemysłowych
Pomiar w trudnych warunkach pracy
II. Czujniki ciśnienia
Czujnik ciśnienia to przyrząd wykrywający ciśnienie i przetwarzający je na sygnał elektryczny, którego wielkość zależy od przyłożonego ciśnienia.
Do głównych czujników ciśnienia stosowanych w automatyce przemysłowej zalicza się czujniki ciśnienia i czujniki podciśnienia.
Czujniki ciśnienia:Czujniki ciśnienia są szeroko stosowane w układach przemysłowych i hydraulicznych, a te-wysokociśnieniowe czujniki automatyki przemysłowej są również stosowane w systemach klimatyzacji.
Czujniki podciśnienia:Czujniki podciśnienia stosuje się, gdy ciśnienie podciśnienia jest niższe od ciśnienia atmosferycznego i trudno jest to wykryć mechanicznie. Czujniki te zazwyczaj opierają się na przewodach grzejnych zależnych od-temperatury-. Wraz ze wzrostem podciśnienia konwekcja maleje, a temperatura drutu wzrasta. Opór wzrasta proporcjonalnie i jest kalibrowany w pobliżu ciśnienia, aby umożliwić skuteczny pomiar próżni.
Zastosowania czujników ciśnienia:
Służy do pomiaru ciśnienia poniżej ciśnienia atmosferycznego w danym miejscu
Stosowany w przyrządach meteorologicznych, samolotach, pojazdach i innych maszynach mających funkcje-związane z ciśnieniem
Stosowany w systemach do pomiaru innych zmiennych, takich jak przepływ płynu/gazu, prędkość, poziom wody i wysokość
III. Czujniki MEMS (mikro-elektro-systemy mechaniczne)
Czujniki automatyki przemysłowej MEMS przetwarzają sygnały mechaniczne na sygnały elektryczne.
Do ważnych czujników stosowanych w automatyce przemysłowej należą MEMS przyspieszenia i ruchu.
Czujniki przyspieszenia:Czujniki przyspieszenia MEMS są jednymi z głównych czujników bezwładnościowych i posiadają możliwości dynamicznego wykrywania z szerszym zakresem wykrywania.
Czujniki ruchu:Czujniki ruchu MEMS wykorzystują algorytmy przetwarzania danych zaprojektowane dla platform interakcji ruchu, które integrują wiele tanich-czujników ruchu MEMS z technologią bezprzewodową ZigBee, aby umożliwić spersonalizowaną interakcję podczas pracy z maszynami. System przetwarzania sygnału czujnika rozwiązuje przede wszystkim takie problemy, jak eliminacja szumów, wygładzanie sygnału, podział pod wpływem grawitacji, zmiany układu współrzędnych i odzyskiwanie informacji o położeniu i jest szeroko stosowany w technologii ABS w przemyśle motoryzacyjnym.
Zastosowania czujników MEMS:
Czujniki MEMS mają szeroki zakres zastosowań, obejmujących takie gałęzie przemysłu, jak przemysł, rozrywka, sport i edukacja. Mogą na przykład wywołać wyzwolenie poduszek powietrznych lub monitorować reaktory jądrowe. Wykorzystuje się je również do pomiaru przyspieszenia statycznego (grawitacji), pochylenia obiektu, przyspieszenia dynamicznego w samolocie, wibracji obiektów w pojazdach oraz wibracji urządzeń takich jak smartfony, pralki czy komputery. Dodatkowo są wykorzystywane do wykrywania ruchu i innych zastosowań.
IV. Czujniki momentu obrotowego
Czujniki momentu obrotowego są wyposażone w podstawowe ograniczniki mechaniczne, które zwiększają odporność na przeciążenia i zapewniają dodatkową ochronę podczas instalacji i pracy.
Do ważnych czujników stosowanych w automatyce przemysłowej należą czujniki momentu obrotowego i momentu obrotowego.
Czujniki momentu obrotowego:Czujniki automatyki przemysłowej momentu obrotowego służą do pomiaru siły reakcji momentu obrotowego. Te przetworniki momentu obrotowego są wyposażone w podstawowe ograniczniki mechaniczne, które zwiększają udźwig resztkowy i zapewniają dodatkowe bezpieczeństwo podczas instalacji i eksploatacji.
Czujniki momentu obrotowego:Czujniki momentu obrotowego wykorzystują zaawansowaną technologię tensometrów, aby sprostać najbardziej wymagającym wymaganiom zastosowań czujników statycznych i dynamicznych.
Zastosowania czujników momentu obrotowego:
Pomiar prędkości obrotowej i wymagań konserwacyjnych
Pomiar masy i masowego momentu bezwładności
Obliczanie wielkości momentu obrotowego z perspektywy procesu quasi{0}}statycznego
Pomiar maksymalnej prędkości obrotowej i momentu oscylacyjnego
Wniosek:
Wszystkie te czujniki są coraz częściej wykorzystywane w przemyśle automatyki. Zastosowania komercyjne i wielkość rynku tych systemów czujników również rosną, co podkreśla ich wyjątkowe funkcjonalności.