Téma č. 21 - snímače a senzory

Rozdělení snímačů

1.ODPOROVÉ

Kontaktové - Díky měřené veličině dochází ke spínání kontaktů ( změna odporu). Jde o indikaci dosažení určitých hodnot dané veličiny. Kontakt ovládán přímo (mechanicky) nebo nepřímo - změna teploty, změna mag. pole.

• Kontaktové snímače teploty využívají roztažnosti látek všech skupenství. změnou teploty dojde k posunutí určitého bodu jedné části oproti určitému bodu druhé části snímače. Užití těchto snímačů je spojeno s problémy jako je zahřívání kontaktu, kmitání, znečištění, mech. opotřebení atd.

• Použití: měření rozměrů, teplot, tlaků, zrychlení, vibrací, otáček, hladiny, ...

využívající stykového odporu - Styk dvou kovových tyčí zakončených kulovým vrchlíkem.

• Tyto snímače mají velkou citlivost a poměrně velký výstupní signál. Nevýhodou je silná teplotní závislost, hystereze a nelinearita.

• Používají se jako snímače tlaku, síly a zrychlení.

Potenciometrické - Působením měřené veličiny se mění poloha kontaktu, posouvá se po odporové dráze. Tímto způsobem se mění odpor mezi sběračem a počátkem (koncem) odporové dráhy. Funkční průběh (lineární, logaritmický, exponenciální apod.). Při zapojení do měřícího řetězce musí být zatěžovací odpor co největší.

• Při připojení potenciometru na zdroj napětí U1 získáme výstupní napětí na sběrači.

• Použití těchto snímačů je běžné v indikaci polohy výkonových členů v regulační technice, při měření polohy hladiny paliva v nádrži apod.

s teplotní závislostí - U těchto snímačů se setkáváme se všemi druhy přívodu tepla (vedení, proudění, záření), přičemž jeden je obvykle funkční a ostatní působí jako parazitní.

• Odporové snímače teploty využívají teplotní závislosti elektrického odporu daného materiálu. Požadavkem je co nejvyšší odpor a stálý teplotní součinitel odporu.

• Kovové snímače jsou vyráběny z platiny, niklu, mědi, stříbra a dalších kovů.

• Drátky vinuté bifilárně na izolační (keramické, slídové nebo skleněné) podložce. Tyto snímače se vyznačují velmi dobrou dlouhodobou stabilitou. Pro správnou činnost odporových teploměrů je nutné aby byly zatěžovány co nejmenším proudem (dochází k ohřívání vlastního snímače).

• Polovodičové odporové teploměry jsou vyráběny jako polykrystalické i monokrystalické. Z polykrystalických rozeznáváme termistory, které mají nelineární teplotní závislost a vysoký teplotní koeficient.

odporové snímače záření ( fotorezistory, fotodiody, fototranzistory a fototyristory) fotorezistor: založen na změně elektrického odporu působením elektromagnetického záření. Působením světla přechází valenční elektrony do vodivostního stavu (zvyšují se volné elektronů). sledujeme luxampérové charakteristiky (závislost proudu na osvětlení při konstantním napájecím napětí) a voltampérové charakteristiky (závislost proudu na přiloženém napětí při konstantním osvětlení). Obě nelineární. Dále je zajímavá spektrální charakteristika - závislost citlivosti fotorezistoru na frekvenci záření. Fotorezistory časově stálé vlastnosti, teplotně závislé. Časová konstanta 100 μs a více.