Transcript Előadás fóliák: MA.12

Mérés és adatgyűjtés
Szenzorok II.
Mingesz Róbert
2014. április 24. v4.0
1
Tartalom
•
•
•
•
Mágneses tér érzékelése
Pozíció mérése
További szenzorok
Aktuátorok
2
Új Tételsor
• Elérhető
• Részletes tárgyalás / kérdések: jövő héten
• „Kimaradt” anyagok: beépíthetők a többi
tételbe
3
Reklám
4
Workshop
május 16. péntek 10-15
Agora
További részletek: jövő héten
5
Mágneses tér érzékelése
6
Mágneses terek érzékelése
• Váltakozó mágneses terek → mágneses indukció
• Állandó mágneses terek → Hall-effektus, …
7
Hall-effektus
• Félvezetők esetén a töltéshordozók mind + mind –
előjelűek lehetnek
8
További mágneses érzékelők
• Reed-relé
• SQUID: gyenge terek érzékelése
9
Kémhatás mérése
• Nehézségek: nagy
belső ellenállás,
alacsony feszültség
10
Páratartalom mérése
11
Gázok érzékelése – Taguchi szenzorok
• Ellenállás változás
• Szenzorok zajának változása
12
Oxigén koncentráció érzékelése – Lambdaszonda
13
Pozíció érzékelése
14
Mikro kapcsolók
• Felhasználás: pl. végállások detektálása
15
Fotókapu
• Felhasználás: pl. áthaladás érzékelése
• IR fény: a látható fény nem zavarja a
szenzor működését
• Zavarérzéketlenség növelése: moduláció
16
Fényfüggőny
• Biztonsági felhasználás
17
Reflexiós fotókapu
• Felhasználás: pl. közelség érzékelése
18
Potenciométer
• Potenciométer
𝑙
𝑈 = 𝑈𝑟𝑒𝑓 ∙
𝐿
19
Potenciométer
20
Pozíció kódolók
21
Mágneses elfordulás szenzor
22
Kapacitív elmozdulásmérők
• Mérési elv: elmozdulás → kapacitás változása
23
Induktív elmozdulásmérők
• Mérési elv: elmozdulás → induktivitás/csatolás/veszteség változása
24
LVDT (Linear variable differential transformer)
25
Folyadékszint detektálása
26
Nyúlásmérő bélyegek (strain gauge)
• Mérési elv: elmozdulás → ellenállásváltozás
27
Erő mérése (load cell)
• Mérési elv: erő → elmozdulás
28
Erő mérése
29
Nyomás mérése
• Mérési elv: nyomáskülönbség → érzékelőfelület torzulása
30
Gyorsulás érzékelése
• Mérési elv: tehetetlen tömeg elmozdulása
31
Integrated circuit piezoelectric sensor
• Rezgések érzékelése
32
Fordulatszám mérése
33
Szögsebesség mérése: Giroszkópok
34
Áramlás mérése
• Lapát
• Rotor/légcsavar
35
Áramlás mérése
• Venturi-féle áramlásmérő
(nyomáskülönbség)
• Örvények mérése (vortex)
36
Áramlás mérése
• Hővezetés
• Pitó-cső
37
Aktuátorok
38
Aktuátorok
39
LED
• Meghajtás:
– Feszültségforrás +
áramkorlátozó ellenállás
– Áramgenerátor
40
Lézer dióda
41
Peltier elem
• Mozgó alkatrész nélküli hűtés/fűtés
• Az átvitt hő az árammal arányos
42
Elektromágnes
43
Hangszórók
44
Motorok
45
Léptető motorok
• Cél: kis méretű elmozdulások
46
Léptető motorok
47
Piezo kristályok
•
•
•
•
Piezó-effektus: mechanikai deformáció ↔ feszültség
Alkalmazás: mikrofon/hangszóró (hallható/ultrahang)
Mikrószkopikus elmozdulások mérése/létrehozása
Órajelek létrehozása (kvarc)
48
Oktatási célú műszer: EDAQ530
49
Célkitűzés
•
•
•
•
Alacsony költségvetés
Magas darabszám
Könnyű előállíthatóság
Nyílt forrás
– Hardver
– Szoftver
• Megbízható, pontos mérés
50
EDAQ 530A
•
•
•
•
3 analóg bemenet
8 digitális I/O
USB interfész
Anyagár: 7000 Ft
51
Hozzá köthető szenzorok
52
EDAQ 530 - blokkvázlat
53
EDAQ 530
Szenzorok
Személyi számítógép
Jelkövető
Számítógép
erősítők
és 12-bit A/D
USB interfész
54
Mikrovezérlő: C8051F530
55
Mikrovezérlő: C8051F530
56
57
58
Szenzorok közvetlen csatlakoztatása
59
Köszönöm a figyelmet
... vége ...
60