Industriell automation växer snabbare och snabbare, och Industry 4.0 är målet för industriell automation i detta skede. För industriell automation, även om alla har hört talas om, men inte alla är särskilt bekanta med industriell automation. För att förbättra din förståelse för industriell automation kommer den här artikeln att introducera sensorer, en viktig komponent i industriell automation. Genom den här artikeln kommer du att förstå hur sensorn ska göra all kontroll mer automatiserad.
Sensor (Sensor) är en vanlig men mycket viktig enhet, det är känslan av bestämmelserna om de uppmätta kvantiteterna och kommer enligt vissa lagar att omvandlas till en användbar signalenhet eller enhet. För en sensor kan ingången delas upp i statiska och dynamiska storheter enligt ingångens tillstånd. Vi kan få sensorns statiska egenskaper enligt förhållandet mellan utgången och ingången i det stabila tillståndet för varje värde. Huvudindikatorerna för sensorns statiska egenskaper är linjäritet, hysteres, repeterbarhet, känslighet och noggrannhet. Sensorns dynamiska egenskaper hänvisar till svarsegenskaperna för den ingående kvantiteten över tid. Dynamiska egenskaper beskrivs vanligtvis av överföringsfunktioner och andra modeller av automatisk styrning. Vanligtvis har signalerna som tas emot av sensorn svaga lågfrekventa-signaler, och amplituden för extern interferens kan ibland överstiga den uppmätta signalen, så eliminering av inkommande brus blir en viktig sensorteknik.
En fysisk sensor är en sensor som detekterar en fysisk storhet. Det är användningen av vissa fysiska effekter, den fysiska kvantiteten som ska mätas in i signalanordningens energiform för enkel bearbetning. Dess utsignal har ett bestämt samband med insignalen. De huvudsakliga fysiska sensorerna är fotoelektriska sensorer, piezoelektriska sensorer, piezoresistiva sensorer, elektromagnetiska sensorer, termoelektriska sensorer och optiska fibersensorer. Som ett exempel, låt oss titta på den mer vanliga fotoelektriska sensorn. Denna typ av sensor omvandlar ljussignaler till elektriska signaler, den upptäcker direkt strålningsinformation från ett objekt och den kan även omvandla andra fysiska storheter till ljussignaler. Huvudprincipen är den fotoelektriska effekten: när ljus träffar ett ämne förändras de elektriska effekterna på ämnet, vilket i detta fall inkluderar elektronemission, konduktivitet och potentiell ström. Uppenbarligen blir enheter som lätt kan producera sådana effekter huvudkomponenterna i fotoelektriska sensorer, såsom fotoresistorer. På detta sätt vet vi att det huvudsakliga arbetsflödet för den fotoelektriska sensorn är att ta emot motsvarande ljusbestrålning, genom enheter som fotoresistorer för att omvandla ljusenergin till elektrisk energi, och sedan genom förstärkning och av-brusningsprocessen erhålls den önskade elektriska utsignalen. Här har utsignalen och den ursprungliga ljussignalen ett visst samband, vanligtvis nära ett linjärt samband, så att beräkningen av den ursprungliga ljussignalen inte är särskilt komplicerad. Andra fysiska sensorer är analoga med fotoelektriska sensorer.
Användningsområdet för fysiska sensorer är mycket brett, vi tittar bara på den biomedicinska synpunkten för att se tillämpningen av fysiska sensorer, och då är det inte svårt att spekulera i att fysiska sensorer i andra aspekter också har viktiga tillämpningar.
Till exempel är blodtrycksmätning en av de mest rutinmässiga medicinska mätningarna. Våra vanliga blodtrycksmätningar är indirekta mätningar, där förhållandet mellan blodflöde och tryck som upptäcks av kroppsytan används för att mäta blodtrycket i venerna. Givaren som används för att mäta blodtrycket består vanligtvis av ett elastiskt membran, som omvandlar trycksignalen till en deformation av membranet, som sedan omvandlas till en elektrisk signal baserad på membranets töjning eller förskjutning. Vid toppen av den elektriska signalen kan vi detektera det systoliska trycket, efter att ha passerat genom växelriktaren och toppdetektorn kan vi få det diastoliska trycket, och genom integratorn kan vi få medeltrycket.
Låt oss ta en titt på respirometritekniken. Andningsmätningar är en viktig grund för klinisk diagnos av lungfunktion och är väsentliga vid både operation och patientövervakning. Till exempel, när du använder en sensor av termistortyp- som används för att mäta andningsfrekvens, är sensorns motstånd monterad på utsidan av den främre änden av en klämma, som kläms fast i nosen, och andningsfrekvensen, såväl som tillståndet för den varma luften, kan mätas av termistorn när andningsluftflödet av resistorn strömmar över ytan.
Sedan finns det den vanligaste processen att mäta kroppsytans temperatur, som ser enkel ut men har en komplex mätmekanism. Kroppsytans temperatur bestäms av ett antal faktorer, inklusive lokalt blodflöde, värmeledningsförmåga hos de underliggande vävnaderna och värmeavledning från epidermis, så att mäta hudtemperaturen tar hänsyn till ett antal influenser. Sensorer av termoelementtyp används oftare för temperaturmätning, vanligtvis stav-termoelementsensorer och tunnfilmstermoelementsensorer. Eftersom storleken på termoelementet är mycket liten, kan noggrannheten vara högre än mikronnivån, så det kan vara mer exakt att mäta temperaturen vid en viss punkt, tillsammans med den senare analysen av statistik, kan ge ett mer omfattande analysresultat. Detta är den traditionella kvicksilvertermometern inte kan jämföras, men visar också tillämpningen av ny teknik för att utveckla vetenskapen ger breda möjligheter.
Från ovanstående introduktion kan ses, bara i de biomedicinska aspekterna, fysiska sensorer har en mängd olika tillämpningar. Utvecklingsriktningen för sensorer är multifunktionella, bild-baserade och intelligenta sensorer. Sensormätning som ett viktigt medel för datainsamling, industriell produktion och även familjeliv är en viktig enhet, och fysiska sensorer och den vanligaste familjen av sensorer, den flexibla användningen av fysiska sensorer kommer säkert att kunna skapa fler produkter, bättre fördelar.