Téma č. 21 - snímače a senzory

odporové analyzátory plynů (analyzátory) využívají různou tepelnou vodivost plynů.

• Použití nepřímá metoda měření, tepelná vodivost neznámého plynu srovnáná s vodivostí standartního plynu. V ose válcové komory je napjat tenký drát vyhřívaný na teplotu kolem 150 °C. Odvodem tepla se drát ochlazuje, mění odpor. Zapojení vodičů bývá v můstku.

• analyzátory využívají reakce spojené se změnami teploty (katalytické spalování). Vyhřívaný platinový drát působí ve svém okolí jako katalyzátor a exotermické reakce zvyšují jeho teplotu. Při změně teploty se mění i odpor drátu , což indikuje odporový můstek.

• Základní částí polovodičových analyzátorů je článek z polykrystalického materiálu, který pohlcuje malé množství plynu, v němž se nachází. Dochází k chemickým reakcím, které zvětšují elektrickou vodivost materiálu článku. Tento děj probíhá tím rychleji, čím vyšší je teplota odporového článku (zkracuje se časová konstanta).

odporové snímače rychlosti proudění měření rychlost pohybu plynů a kapalin. použití kovů (platina, Pt-Ir, wolfram a pod.) nebo polovodiče (termočlánky). Článek tvar folie, válce nebo polokoule uchycen k nosným elektrodám. Co nejmenší odvod tepla napájecími elektrodami. Teplota ohřívaná vyšší než teplota okolí.

• Sondy jsou zapojeny v měřícím můstku, který je buď napájen konstantním proudem nebo je sonda žhavena na konstantní teplotu. V prvním případě je čidlo napájeno ze zdroje konstantního proudu. Stejnosměrné vyvážení můstku je mírou střední hodnoty přenosu tepla a střídavé složky odpovídají dynamickým změnám teploty. Toto zapojení je jednoduché, ale nevhodné pro dynamická měření. V druhém případě je odpor sondy a tím i jeho teplota udržovaná na stálé hodnotě pomocí servozesilovače. Napájecí proud je měřítkem přenosu tepla, a tím i rychlosti proudění.

• Rušení (teplotní změny v proudícím médiu, znečistění sondy, bubliny v kapalinách, chemické reakce média s povrchem sondy, mechanické kmity čidla a tvorba vírů kolem čidla).

2. KAPACITNÍ

1. Změna vzdálenosti elektrod Nejjednodušším typem kapacitního snímače je jednoduchý deskový kapacitor s proměnnou mezerou mezi deskami, použití při měření hladiny.

2. Změna plochy elektrod

1. Změna dielektrika (změna plochy nebo tloušťky)

3.Indukčnostní

1. S malou vzduchovou mezerou

2. S otevřeným mg. obvodem

3. S potlačeným polem

4. Bez feromagnetika

Základ snímače tvoří oscilátor pracující na principu změny činitele jakosti jádra Q při přiblížení kovového materiálu. Tato změna se projeví útlumem kmitů oscilátoru a oscilátor přestane kmitat. Vysazení kmitů oscilátoru vyhodnotí prahový detektor, který řídí klopný obvod ovládající výkonový koncový stupeň. Odstraněním kovového materiálu z aktivní spínací zóny oscilátor obnoví kmitání. Podle toho o jaký druh spínače jde, spínací nebo rozpínací, se výstup spojí nebo rozpojí při přiblížení kovového materiálu do aktivní zóny snímače. Použití inkrementální snímač otáček, sledování tvaru nebo vzdálenosti objektu, ověření správnosti mince v prodejním automatu