Die Sensoren dienen als Brücke, die die physische Umgebung und die elektrischen/elektronischen Geräte für industrielle Zwecke verbindet. Diese Geräte verfügen über eine breite Palette von Anwendungen wie Steuerung, Schutz und Bildverarbeitung während des industriellen Prozesses.
Hunderte von Typen von Sensoren, die heute produziert werden, können erwähnt werden. Unglaublich schnelle Entwicklungen in der Mikro-Elektronik-Technologie ermöglichen Ihnen, eine neue Erfindung oder eine neue Art von Anwendung jeden Tag zu entwickeln.
In der technischen Terminologie werden die Bedingungen des Sensors und der Wandler häufig anstelle von einander verwendet. Der Wandler wird generell als Energy Converter definiert. Der Sensor ist ein Gerät, das verschiedene Energie-Formate in elektrische Energie umwandelt. In 1969 jedoch erkannte die ISA (Instrument Society of America) diese beiden Begriffe als Synonyme an und beschrieb sie als "ein Werkzeug, das die gemessenen physikalischen Eigenschaften, Mengen und Bedingungen in einen verfügbaren elektrischen Betrag umwandelt".
Klassifizierung der Sensoren
Es ist möglich, die Sensoren in viele verschiedene Klassen zu trennen. Nach der gemessenen Größe, nach der Größe der Ausgabe, nach dem Erfordernis der Fütterung etc ...
Nach Entry Größen
Die von den Sensoren gemessene Größe kann in 6 Gruppen eingeteilt werden. Diese;
1. mechanisch: Länge, Fläche, Menge, Massen-Durchfluss, Kraft, Drehmoment (Moment), Druck, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Position, Wellenlänge und Intensität
2. Thermal: Temperatur, Hitze Flux
3. elektrisch: Spannung, Strom, çarc, Widerstand, Aufnahme, Kapazität, DK-Koeffizient, Polarisation, elektrisches Feld und Frequenz
4. magnetische Felder: Dichte, Flux-Dichte, magnetische Momente, Durchlässigkeit
5. Glow: Dichte, Wellenlänge, Polarisation, Phase, Projektion, senden
6. chemisch: Kondensation, Inhalt, Oxidation/Redaktion, Reaction Rate, pH-Menge
Je nach Output-Größen
Andererseits können digitale Ausgänge, die Alternative zu analogen Ausgängen sind, direkt mit Computern kommunizieren. Bei der Herstellung dieser Mitteilungen werden bestimmte Protokolle verwendet. Die seriellen Kommunikationsprotokolle werden nachstehend kurz erwähnt.
RS232C: Dieses Protokoll wurde ursprünglich für Phone Data Communication konzipiert. Dann begannen viele Computersysteme, es häufig zu benutzen, und letztlich ist RS232 zu einem Standard-Kommunikationsprotokoll geworden. RS232C's arbeiten sollten in einem (Single-ended) enden. Logic ist zwischen 1 =-15.0-3 und Logic 0 = + 3, + 15. Sensoren senden Daten an den Computer in Bits und in Übereinstimmung mit dem seriellen Kommunikationsprotokoll. Da RS232C eine Single-ended-Schnittstelle ist, sollte der Abstand zwischen Empfänger und Absender in Bezug auf die Verringerung der negativen Faktoren (EMI, HF-Störungen) aus der äußeren Umgebung kurz gehalten werden.
Rs422a: Dieses Protokoll hat eine Differential-Ended-Schnittstelle. Der Abstand zwischen dem Transceiver ist weit genug entfernt. Das System wird auch weiterhin kommunizieren, wenn die Dämpfung aufgrund dieser Entfernung auf ein Niveau von 200mV verringert wird. Dank der Differential-Schnittstelle ist die Dämpfung des Signals vernachlässigbar und kann mit einer sehr hohen Datenrate versehen werden. In der Kommunikation zwischen dem Sensor und dem Computer wird das Twisted-Paar (Twisted-Kabel) zur Interaktion mit äußeren Einflüssen verwendet.
RS485: Standard-422A ist ein Protokoll, das durch die Verlängerung des Protokolls erstellt wird. Der 32 Receiver Transmitter kann mit diesem Protokoll zusammenarbeiten, um die Datenkommunikation mit einem einzigen Kabel bereitzustellen. Das RS485-Protokoll beseitigt die Kommunikations-Probleme am Kabel.
Ausgang Schnittstelle Typ Max Kabel Länge max Datenrate Kommunikation Typ RS232C Single ended Spannung 15 MT 20kbps Punkt zu Punkt rs422a differantial Spannung 1,2 km 10Mbps Punkt zu Punkt RS485 differantial Spannung 1,2 km 10Mbps Multidrop (32 Knoten) Tabelle 2: serielle Kommunikationsprotokolle
Nach dem Erfordernis der Fütterung
Die Sensoren können je nach Bedarf in zwei Klassen aufgeteilt werden. Diese;
Passive Sensoren
Sie wandeln physische oder chemische Werte in eine andere Größe um, ohne dass die externe Energie (ohne Versorgungsspannung) in irgendeiner Weise zu empfangen ist. Beispiele für diesen Sensor-Typ sind Thermoelement (T/C) oder Schalter. T/C wird nachstehend erläutert. Der Schlüssel ist, eine mechanische Bewegung in eine elektrische Zündung wie bekannt zu konvertieren.
Aktive Sensoren
Sie brauchen eine externe Energie Ernährung für Ihre Arbeit. Diese Sensoren werden typischerweise verwendet, um schwache Signale zu messen. Die Punkte, die in aktiven Sensoren zu berücksichtigen sind, sind Eingänge und Ausgänge. Diese Typen von Sensoren produzieren elektrische Signale im digitalen oder analogen Format. Bei analogen Ausgängen ist die Ausgangsspannung Spannung oder Strom. Die Ausgangsspannung wird im Bereich von 0-5V generell ziemlich weit verbreitet. Der derzeitige Output von 4-20mA ist inzwischen der Standard in der Branche geworden. In einigen Fällen wird der derzeitige Zyklus von 0-20mA verwendet, aber in Fällen wie Störungen der Industrie, die häufig in den Leitungen auftreten, ist das System leichter zu erkennen und 4-20mA ist häufiger, um die Datenkommunikation gesund zu machen. Sehr alte Sensoren haben 10-50 mA aktuelle Ausgänge. Die Verwendung der am weitesten verbreiteten 4-20 mA Cycle-Typ in der Branche erfordert einige besondere Anlässe.
Diese Punkte sind;
• An entfernten Punkten, wo die Sensoren platziert werden, ist keine elektrische Versorgungsspannung erforderlich.
• Sensoren sollten in gefährlichen Anwendungen eingesetzt werden, wenn das Spannungs-Signal begrenzt sein kann!
• Die Kabel an den Sensor müssen auf zwei begrenzt sein.
• Die aktuellen Zyklen sind relativ gegen plötzliche Sprünge der Geräuschentwicklung geschützt. Es kann jedoch keine Daten über Ferngespräche übertragen.
• Sensoren müssen elektrisch vom Messsystem isoliert sein.