Εφαρμογή του αισθητήρα

Ο αισθητήρας είναι μια συσκευή που μετατρέπει μη-ηλεκτρικές φυσικές ποσότητες σε ηλεκτρικά σήματα. Είναι το «αισθητήριο όργανο» της σύγχρονης τεχνολογίας πληροφοριών. Σε σύγκριση με τα ανθρώπινα αισθητήρια όργανα, έχει μεγάλα πλεονεκτήματα. Για το λόγο αυτό, χρησιμοποιείται ευρέως σε πολλούς τομείς της παραγωγής και της ζωής μας και παίζει πολύ σημαντικό ρόλο.

1. Ορισμός του αισθητήρα

Ένας αισθητήρας είναι μια συσκευή που μετατρέπει μη-ηλεκτρικές φυσικές ποσότητες (όπως θερμοκρασία, ταχύτητα, υγρασία, ύψος, ποιότητα, φως, ήχος, πίεση και άλλα σήματα) σε εύχρηστα ηλεκτρικά σήματα (όπως ρεύμα, τάση, αντίσταση κ.λπ.) μέσω στοιχείων ευαίσθητων σε τέτοιες φυσικές ποσότητες (όπως θερμίστορ, φωτοευαίσθητη αντίσταση, στοιχείο ευαίσθητο στη δύναμη, στοιχείο ευαίσθητο στο μαγνητισμό, στοιχείο ευαίσθητο στη γεύση κ.λπ.). Είναι η μετατροπή της μετρούμενης αλλαγής ή η λήψη των εισερχόμενων φυσικών ή χημικών μεταβλητών πληροφοριών στο απαιτούμενο ηλεκτρικό σήμα εξόδου σύμφωνα με ορισμένους νόμους ή απαιτήσεις για την κάλυψη των απαιτήσεων μετάδοσης πληροφοριών, εμφάνισης, καταγραφής, επεξεργασίας, αποθήκευσης και ελέγχου. Είναι η μετατροπή μιας ενέργειας σε μια άλλη μορφή ενέργειας και οι μικρές αλλαγές του μετρούμενου σήματος θα μετατραπούν σε ηλεκτρικά σήματα. Είναι το «αισθητήριο όργανο» της σύγχρονης τεχνολογίας πληροφοριών, η επέκταση της ανθρώπινης αίσθησης και ο πρωταρχικός σύνδεσμος για την πραγματοποίηση αυτόματης ανίχνευσης και αυτόματου ελέγχου.

2. Τύποι αισθητήρων

Υπάρχουν πολλά είδη αισθητήρων με διαφορετικές αρχές και πρότυπα ταξινόμησης. Ορισμένα ταξινομούνται σύμφωνα με τα σήματα εξόδου τους (όπως αναλογικοί αισθητήρες, ψηφιακοί αισθητήρες κ.λπ.), ορισμένα ταξινομούνται σύμφωνα με τις διαδικασίες κατασκευής τους (όπως ενσωματωμένοι αισθητήρες, αισθητήρες παχέος φιλμ κ.λπ.), ορισμένα ταξινομούνται σύμφωνα με τα υλικά κατασκευής τους (όπως μεταλλικοί αισθητήρες, κεραμικοί αισθητήρες κ.λπ.) και ορισμένα ταξινομούνται σύμφωνα με τις αρχές λειτουργίας τους (όπως αισθητήρες αντίστασης, επαγωγικοί αισθητήρες, φωτοηλεκτρικοί αισθητήρες, υπερηχητικοί αισθητήρες κ.λπ.). Σύμφωνα με τις χρήσεις τους, οι αισθητήρες μπορούν να χωριστούν χονδρικά σε: αισθητήρα θερμοκρασίας, αισθητήρα υγρασίας, αισθητήρα πίεσης, φωτοευαίσθητο αισθητήρα, αισθητήρα ταχύτητας, αισθητήρα δόνησης, αισθητήρα στάθμης υγρού, αισθητήρα ακτινοβολίας, αισθητήρα κατανάλωσης ενέργειας κ.λπ.

3. Εφαρμογή του αισθητήρα

Ο αισθητήρας είναι μια συσκευή που μετατρέπει ένα είδος ενέργειας σε μια άλλη ικανότητα και μετατρέπει το μετρούμενο σήμα σε ηλεκτρικό σήμα. Έχει ένα πολύ ευρύ φάσμα εφαρμογών στην παραγωγή, τη ζωή και την επιστημονική έρευνα, που κυμαίνονται από στρατιωτικές και αστρονομικές εφαρμογές έως την καθημερινή μας ζωή, όπως το μαγείρεμα, το πλύσιμο και άλλες εφαρμογές αυτοματισμού. Μπορεί να ειπωθεί ότι η εφαρμογή των αισθητήρων έχει διεισδύσει σε όλες τις πτυχές της κοινωνικής ζωής.

(1) Εφαρμογή αισθητήρα στην παραγωγή

Στην παραγωγή βιομηχανικού αυτοματισμού, με την ανάπτυξη της σύγχρονης τεχνολογίας, οι απαιτήσεις για την ασφάλεια της παραγωγής γίνονται όλο και υψηλότερες και το επίπεδο αυτοματισμού της ανίχνευσης και του ελέγχου διαφόρων ποσοτήτων στη διαδικασία παραγωγής γίνεται επίσης όλο και ισχυρότερο. Οι αισθητήρες χρησιμοποιούνται ευρέως σε χάλυβα, χαρτί, πετροχημικά, φαρμακευτικά προϊόντα, τρόφιμα και άλλες επιχειρήσεις. Για παράδειγμα, η εφαρμογή αισθητήρα διαφορικής πίεσης στην ιατρική, η εφαρμογή αισθητήρα οπτικών ινών σε έξυπνα σύνθετα υλικά και θερμική επεξεργασία, η εφαρμογή αισθητήρα υπέρυθρων στο σύστημα προειδοποίησης ασφαλείας μεταφορικών ταινιών και η εφαρμογή αισθητήρα ρευμάτων φουκώ στην ανίχνευση πάχους εκτύπωσης. Ο αισθητήρας απόστασης χρησιμοποιείται για την κρίση της ταχύτητας κίνησης του οχήματος. Οι αισθητήρες υγρασίας χρησιμοποιούνται ευρέως στην παραγωγή κλωστοϋφαντουργικών εκτυπώσεων και βαφής. Στην παραγωγή κλωστοϋφαντουργικών εκτυπώσεων και βαφής, λόγω της υψηλής απαίτησης υγρασίας, είναι συχνά απαραίτητο να μετρηθεί με ακρίβεια η υγρασία του περιβάλλοντος παραγωγής. Στην αρχή, χρησιμοποιήθηκε υγρόμετρο για τη μέτρηση της υγρασίας, αλλά με την ανάπτυξη της σύγχρονης επιστήμης και τεχνολογίας και την πολυπλοκότητα της ίδιας της μέτρησης της υγρασίας, αυτή η μέθοδος μέτρησης της υγρασίας μόνο με υγρόμετρο απέχει πολύ από το να είναι ικανή. Ο αισθητήρας υγρασίας μετατρέπει τους υδρατμούς στον αέρα σε ηλεκτρικό σήμα εξόδου μέσω του αισθητήρα υγρασίας. Ο αισθητήρας υγρασίας έχει τα πλεονεκτήματα της ταχείας απόκρισης και της ακριβούς μέτρησης και χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή κλωστοϋφαντουργικών εκτυπώσεων και βαφής, βελτιώνοντας την ποιότητα της παραγωγής.

(2) Εφαρμογή αισθητήρων στη ζωή

Οι αισθητήρες είναι πιο πανταχού παρόντες στην καθημερινή ζωή. Αλλάζουν τον τρόπο ζωής των ανθρώπων και δείχνουν πλήρως την ευκολία, την ασφάλεια και την ταχύτητα που φέρνουν στη ζωή των ανθρώπων. Για παράδειγμα, όταν χρησιμοποιούμε κλιματισμό το καλοκαίρι, γιατί διατηρεί το δωμάτιο σε μια καθορισμένη θερμοκρασία; Αυτό συμβαίνει επειδή υπάρχει μια κεφαλή επαγωγής κατασκευασμένη από θερμίστορ στο κλιματιστικό. Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αέρα αλλάζει, η τιμή αντίστασης του θερμίστορ θα αλλάξει ανάλογα και το κύκλωμα θα μετατραπεί σε σήμα ρεύματος για τον έλεγχο της λειτουργίας του συμπιεστή. Ένα άλλο παράδειγμα είναι ο ανιχνευτής καπνού, ο οποίος χρησιμοποιεί την αντίσταση ευαίσθητη στον καπνό για τη μέτρηση της συγκέντρωσης του καπνού. Όταν η συγκέντρωση φτάσει σε ένα ορισμένο επίπεδο, το σύστημα συναγερμού θα λειτουργήσει, ώστε να επιτευχθεί ο σκοπός του συναγερμού. Επιπλέον, τα φώτα του δρόμου που είναι ευαίσθητα στο φως και τα φώτα του δρόμου που ελέγχονται από ήχο χρησιμοποιούν επίσης αισθητήρες για τον αυτόματο έλεγχο της ενεργοποίησης και απενεργοποίησης. Υπάρχουν πολλά μέρη όπου χρησιμοποιούνται αισθητήρες στη ζωή μας, όπως αυτόματες πόρτες, οθόνες αφής κινητών τηλεφώνων, ποντίκια, ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές, ηλεκτρονικές ζυγαριές, μικρόφωνα, ηλεκτρονικά θερμόμετρα, αυτόματα πλυντήρια ρούχων, υπέρυθροι συναγερμοί κ.λπ.