Automatizační technika

1. Automatizační technika Fyzikální principy snímačů (EL50) Ing. Josef Kovář Elektrotechnika

2. SENZORY poskytují počítači informace o stavu prostředí, které sleduje a řídí Poskytují informace o teplotě, tlaku, vzdálenosti, rychlosti

3. Umístění senzorů Vazba mezi počítačem a technologickým procesem

4. Senzor a čidlo Dříve mělo slovo senzor stejný význam jako snímač, čidlo, detektor. V dnešní době označujeme jako čidlo vlastní citlivou snímací část senzoru. Senzory mohou být prvky s vlastním mikropočítačem a inteligencí (smart senzory).

5. Smart snímač Měřicí řetězec smart senzoru

6. Fyzikální principy senzorů

7. Dělení snímačů • podle fyzikálních principů • podle vstupního signálu (mechanické, tepelné, …) • podle elektrického výstupního signálu (aktivní – samy generují výstupní signál /generátory/ – a pasivní, např. odporové snímače) • podle principu snímání na kapacitní, magnetické, odporové, optické, ultrazvukové • na interní a externí

8. Indukční senzory Tento název v literatuře většinou zahrnuje senzory indukční i indukčnostní. V indukčních senzorech je indukováno napětí vnějším polem. U indukčnostních snímačů polohy spočívá převod polohy tělesa na změnu vlastní nebo vzájemné indukčnosti. Nejčastěji se využívají právě senzory na principu indukčnostním.

9. Indukčnostní snímač Princip zapojení indukčnostního snímače

10. Kapacitní senzory Tyto senzory pracují bezdotykově. Převádějí měřenou veličinu na kapacitu kondenzátoru. Mohou detekovat jak vodivé, tak nevodivé materiály. Používají se především pro snímání nekovových předmětů a hlídání hladin kapalin a sypkých hmot.

11. Kapacitní senzory Princip kapacitního snímače

12. Odporové snímače Využívají změnu elektrického odporu. Senzory se vyrábějí z kovu nebo z polovodičového materiálu. Nejčastěji se používají následující kovy: platina, nikl, molybden.

13. Měření elektrického odporu Dvouvodičové zapojení

14. Měření elektrického odporu Třívodičové zapojení

15. Optické senzory Optické senzory, které přesněji nazýváme fotoelektrické nebo optoelektronické, se stále více používají v průmyslu. Pracují tak, že přeměňují světlo (elektromagnetické vlnění) na elektrický proud. V dnešní době představují nejvíce využívané senzory v průmyslu.

16. Optické senzory – použití • úlohy pro dopravu materiálu a dopravníkové pásy • detekce přítomnosti materiálu • detekce značek • hlídání plnění • kontrola polohy nebo velikosti • kontrola chybějících částí výrobku • hlídání polohy při navíjení pásů • kontrola rozměrů při velkých vzdálenostech • hlídání výšky hladiny • rozlišování barev

17. Optické senzory Reflexní senzory snímají a měří světelný výkon, který pak vyhodnotí a porovnají s přednastavenou požadovanou hodnotou. Kromě měření vzdálenosti zpracovávají i jiné optické parametry, a to hlavně kontrast a barvu.

18. Optické senzory Princip reflexního snímače

19. Inkrementální senzory Používají se pro měření a řízení polohy, natočení, rychlosti, zrychlení a délky (většinou taženého materiálu). Jejich využití je v celém rozsahu aplikací v oblasti průmyslu, ale i v počítačové technice a samozřejmě v robotice. Vyznačují se vysokou přesností, rozlišovací schopností, malými rozměry a nízkou hmotností.

20. Inkrementální senzory Princip snímače polohy

21. Inkrementální senzory Provedení snímače

22. Inkrementální senzory Detekce signálů