Is-sensuri huma prodotti fundamentali fl-industrija tal-manifattura tat-tagħmir tal-informazzjoni elettronika u jirrappreżentaw komponenti speċjalizzati fost il-komponenti elettroniċi ġodda prijoritizzati għall-iżvilupp. L-industrija tas-sensuri, rikonoxxuta b'mod wiesa' domestikament u internazzjonalment bħala settur promettenti ta'-teknoloġija għolja, tattira attenzjoni globali għall-kontenut teknoloġiku għoli tagħha, qligħ ekonomiku qawwi, penetrazzjoni estensiva tas-suq, u prospetti wesgħin tas-suq. Immexxi mis-suq tal-industrija tal-informazzjoni elettronika li qed jisplodu, is-settur tas-sensuri taċ-Ċina stabbilixxa pedament industrijali sod. Sar progress sinifikanti fl-innovazzjoni teknoloġika, R&D indipendenti, kummerċjalizzazzjoni tal-kisbiet, u kapaċitajiet kompetittivi, li jikkontribwixxu b'mod sostanzjali għall-iżvilupp ekonomiku nazzjonali.
Bil-miġja tal-era tal-informazzjoni, is-sensuri saru l-mezz primarju għall-bnedmin biex jakkwistaw informazzjoni kemm minn oqsma naturali kif ukoll industrijali. Fil-produzzjoni industrijali moderna-partikolarment proċessi awtomatizzati-diversi sensuri jimmonitorjaw u jikkontrollaw parametri ewlenin biex iżommu t-tagħmir fl-aħjar kundizzjonijiet operattivi u jiżguraw il-kwalità tal-prodott. Is-sensuri għandhom pożizzjoni saħansitra aktar prominenti fir-riċerka xjentifika fundamentali.
Illum, is-sensuri permew firxa estremament wiesgħa ta 'oqsma, inkluża l-produzzjoni industrijali, esplorazzjoni spazjali, oċeanografija, protezzjoni ambjentali, stħarriġ tar-riżorsi, dijanjostika medika, bijoinġinerija, u anke preservazzjoni ta' relikwa kulturali. Evidentement, ir-rwol vitali tat-teknoloġija tas-sensuri fl-iżvilupp ekonomiku u l-progress soċjali huwa innegabbli. L-istatistika tindika li d-dħul annwali tas-suq globali tas-sensuri intelliġenti huwa mbassar li jikber b'rata ta '10% fis-sena. Bħalissa, hemm 65 miljun apparat tas-sensuri bi proċessuri installati madwar id-dinja, ċifra mbassra li tilħaq 2.8 triljun sal-2019.
Konsiderazzjonijiet Ewlenin għall-Għażla tas-Sensor
L-għarfien tas-sensuri jikkostitwixxi fergħa sostanzjali tal-inġinerija elettrika li teħtieġ esperjenza estensiva biex tikkontrolla. Se nesploraw dan aktar fid-diskussjonijiet futuri. Illum, aħna niffukaw primarjament fuq il-kriterji tal-għażla.
1. Iddetermina Tip Ibbażat fuq Oġġett tal-Kejl u Rekwiżiti tal-Output
Biex twettaq kompitu ta 'kejl speċifiku, l-ewwel konsiderazzjoni hija l-għażla tal-prinċipju tas-sensor xieraq. Din id-deċiżjoni teħtieġ li jiġu analizzati diversi fatturi. Pereżempju, miters tal-fluss jinkludu tipi elettromanjetiċi, vortiċi u ultrasoniċi. L-għażla tal-miter tal-fluss xieraq teħtieġ li jiġu mmirati objettivi speċifiċi. Barra minn hekk, ikkunsidra l-mod tal-ħruġ meħtieġ-bħal sinjali tal-kurrent b'2 wajers jew 4 wajers (0-20mA, 4-20mA), sinjali ta 'vultaġġ 0-10V, jew protokolli ta' komunikazzjoni.
2. Għażla Ibbażata fuq Sensittività
Tipikament, fil-medda lineari ta 'sensur, sensittività ogħla hija preferuta. Biss b'sensittività għolja is-sinjal tal-ħruġ jikkorrispondi b'mod sinifikanti għal bidliet fil-kwantità mkejla, li jiffaċilita l-ipproċessar tas-sinjal. Madankollu, innota li s-sensittività għolja wkoll tagħmel is-sensor suxxettibbli għall-istorbju estern mhux relatat mal-kwantità mkejla. Dan il-ħoss jista 'jiġi amplifikat mis-sistema, u tikkomprometti l-eżattezza tal-kejl. Għalhekk, is-sensor innifsu għandu jkollu proporzjon għoli ta' sinjal-għall--storbju biex jimminimizza l-interferenza minn sorsi esterni.
Is-sensittività tas-sensor hija direzzjonali. Meta tkejjel vettur unidirezzjonali b'rekwiżiti direzzjonali għoljin, agħżel sensor b'sensittività baxxa f'direzzjonijiet oħra. Għal vettori multidimensjonali, jimminimizza s-sensittività inkroċjata tas-sensorju.
3. Evalwazzjoni tal-Karatteristiċi tar-Reazzjoni tal-Frekwenza
Ir-rispons tal-frekwenza tas-senser jiddetermina l-firxa tal-frekwenza li tista' titkejjel, li għandha tibqa' ħielsa minn distorsjoni-fil-limiti permissibbli. Fil-prattika, ir-rispons tas-sensuri dejjem juri xi dewmien, idealment minimizzat. Rispons ta 'frekwenza ogħla jippermetti frekwenzi tas-sinjali usa' li jistgħu jitkejlu. Għal kejl dinamiku, il-karatteristiċi tar-rispons għandhom jallinjaw mal-proprjetajiet tas-sinjal (stat-stat, temporanju, każwali, eċċ.) biex jipprevjenu żbalji eċċessivi.
4. Ibbażat fuq l-Istabbiltà tas-Sensor
Il-kapaċità ta 'sensor li jżomm prestazzjoni konsistenti matul iż-żmien tissejjaħ stabbiltà. Fatturi li jaffettwaw l-istabbiltà fit-tul- jinkludu mhux biss l-istruttura interna tas-sensor iżda primarjament l-ambjent operattiv tiegħu. Għalhekk, biex tiġi żgurata stabbiltà tajba, is-sensuri għandu jkollhom adattabilità ambjentali qawwija. Qabel ma tagħżel sensor, investiga l-ambjent operattiv maħsub tiegħu. Agħżel sensorju xieraq ibbażat fuq kundizzjonijiet speċifiċi jew implimenta miżuri biex timminimizza l-impatt ambjentali.
5. Firxa u Eżattezza: L-Aktar Par ta' Sfida għall-Ibbilanċjar
L-eżattezza hija metrika tal-prestazzjoni kritika għas-sensuri, li sservi bħala rabta vitali fid-determinazzjoni tal-preċiżjoni ġenerali tal-kejl ta 'sistema. Madankollu, l-eżattezza tas-sensorju hija ristretta mill-firxa tagħha: ġeneralment, firxa akbar tirriżulta fi preċiżjoni aktar baxxa. Bil-maqlub, sensuri ta'-preċiżjoni għolja ħafna drabi ma jkollhomx firxa suffiċjenti, u b'hekk is-sensuri ta'-preċiżjoni għolja u-firxa kbira-sew għaljin b'mod projbittiv. Għalhekk, approċċ ibbilanċjat huwa meħtieġ meta jintgħażlu sensuri.
Meta tagħżel sensuri tal-kampjuni, kun żgur li l-apparat jissodisfa l-kundizzjonijiet operattivi fundamentali tal-applikazzjoni (irreferi għall-iskedi tad-dejta tal-manifattur).
Is-sitt kundizzjonijiet operattivi l-aktar kritiċi jinkludu:
1) Firxa tat-temperatura;
2) Speċifikazzjonijiet;
3) Klassifikazzjoni tal-protezzjoni;
4) Firxa tal-vultaġġ;
5) Output diskret jew analogu;
6) Varjazzjoni tal-parametri, speċifikament jekk "il-parametri aġġustabbli humiex ta 'benefiċċju."
Meta jiġu kkunsidrati sensuri b'kapaċità ta' konfigurazzjoni ta' IO-Link, sitt fatturi addizzjonali jeħtieġu attenzjoni:
1) Veloċità tar-rispons;
2) Firxa ta 'sensing;
3) Ripetibbiltà;
4) Konnettività elettrika;
5) Tip ta 'immuntar;
6) Wirja viżwali: Jekk l-applikazzjoni teħtieġx indikatur viżwali fuq is-sensor.
Fil-produzzjoni industrijali moderna, partikolarment proċessi awtomatizzati, diversi sensuri jimmonitorjaw u jikkontrollaw parametri matul il-manifattura. Dan jiżgura li t-tagħmir jaħdem b'mod normali jew bl-aħjar mod filwaqt li jikseb l-ogħla kwalità tal-prodott. Għalhekk, mingħajr firxa wiesgħa ta' sensuri ta'-kwalità għolja, il-produzzjoni moderna tkun nieqsa mill-pedament tagħha. Dawn li ġejjin jiddettaljaw bosta tipi ta 'sensuri l-aktar komuni fil-manifattura, flimkien ma' pariri u għarfien dwar l-applikazzjoni.
Il-biċċa l-kbira tat-Tipi Komuni tas-Sensor
Sensuri ta' Prossimità
Sensuri ta 'prossimità jiskopru l-preżenza ta' oġġetti f'żona fil-qrib mingħajr kuntatt fiżiku. Dawn is-sensuri huma apparati ta 'output diskreti. Tipikament, sensuri manjetiċi ta 'prossimità jiskopru jekk attwatur laħaqx pożizzjoni speċifika billi jħoss kalamita li tinsab fi ħdan l-attwatur.
Ix-xiri ta 'attwatur minn kumpanija waħda u sensor ta' prossimità manjetiku minn oħra ġeneralment mhuwiex rakkomandabbli. Filwaqt li l-manifatturi tas-sensuri jistgħu jsostnu l-kompatibilità mal-attwaturi X, Y, u Z, varjazzjonijiet fil-kalamiti u l-pożizzjonijiet tal-immuntar jistgħu jwasslu għal kwistjonijiet ta 'sensing. Per eżempju, is-sensor jista 'jissaħħaħ meta l-kalamita tkun allinjata ħażin jew jonqos milli tissaħħaħ għal kollox. Jekk il-manifattur tal-attwatur joffri sensor ta 'prossimità imqabbel, għandha tkun l-għażla preferuta.
Sensuri tal-prossimità bbażati fuq transistor-m'għandhomx partijiet li jiċċaqilqu u joffru ħajja ta' servizz estiża. Sensuri tal-prossimità bbażati fuq il-qasab-utilizzaw kuntatti mekkaniċi, li jirriżultaw f'ħajjiet iqsar iżda spejjeż aktar baxxi meta mqabbla mat-tipi ta' transistor. Is-sensuri tal-qasab huma l-aktar adattati għal applikazzjonijiet li jeħtieġu enerġija AC u ambjenti ta'-temperatura għolja.
Sensuri tal-Pożizzjoni
Is-sensuri tal-pożizzjoni għandhom outputs analogi li jindikaw il-pożizzjoni tal-attwatur ibbażati fuq il-pożizzjoni tal-kalamiti fuq l-attwatur. Minn perspettiva ta 'kontroll, is-sensuri tal-pożizzjoni joffru flessibilità sinifikanti. L-inġiniera tal-kontroll jistgħu jiddefinixxu serje ta 'valuri ta' setpoint biex jaqblu mal-varjazzjonijiet tal-komponenti.
Peress li dawn is-sensuri tal-pożizzjoni jiddependu fuq kalamiti (bħal sensuri ta 'prossimità), huwa rakkomandabbli li jġibu kemm sensuri kif ukoll attwaturi mill-istess manifattur kull meta jkun possibbli. Il-funzjonalità tal-IO-Link tippermetti l-akkwist tad-dejta minn sensuri tal-pożizzjoni, tissimplifika l-kontroll u tiffaċilita l-parametrizzazzjoni.
Sensuri Induttivi
Sensuri ta 'prossimità induttivi jużaw il-liġi ta' induzzjoni ta 'Faraday biex jiskopru l-preżenza ta' l-oġġett jew jissimulaw l-output tal-pożizzjoni. L-aktar fattur kritiku meta jintgħażlu sensuri induttivi huwa li jiddetermina t-tip ta 'metall li jiskopri s-sensor, u b'hekk tiġi stabbilita d-distanza tas-sensing. Meta mqabbla ma' metalli tal-ħadid, metalli mhux tal-ħadid inaqqsu l-firxa tas-sensing b'aktar minn 50%. Il-manwali tal-prodotti tal-manifatturi tas-sensuri għandhom jipprovdu l-informazzjoni meħtieġa għall-għażla tal-kampjun.
Sensuri tal-Pressjoni u tal-Vakwu
Żgura li s-sensuri tal-pressjoni jew tal-vakwu jilħqu l-meded tal-kejl kemm f'unitajiet imperjali (psi) kif ukoll metriċi (bar). Speċifika l-fattur tal-forma l-aktar adattat għall-ispazju allokat. Waqt l-installazzjoni tat-tagħmir, ikkunsidra jekk is-sensuri għandhomx jinkludu dwal indikaturi jew skrins tal-wiri għall-konvenjenza tal-operatur. Għal aġġustamenti ta' setting rapidi, ikkunsidra s-sensuri tal-pressjoni u tal-vakwu mgħammra b'IO-Link.
Sensuri tal-Fluss
Simili għas-sensuri tal-pressjoni u tal-vakwu, is-sensuri tal-fluss jistgħu jintgħażlu abbażi tal-firxa tal-fluss, id-daqs u l-varjabbiltà tal-punti ta 'sett. L-għażliet tal-wiri jistgħu jiġu speċifikati meta tordna sensuri. Sensuri tal-fluss b'rati ta 'fluss relattivament baxxi jistgħu jintgħażlu għal żoni speċifiċi jew l-applikazzjoni tat-tagħmir kollu.
Sensuri Ottiċi
L-aktar sensuri ottiċi komuni huma t-tifrix fotoelettriku, li jirriflettu, u t-tipi ta'-raġġ. Is-sensuri tal-lejżer u l-apparati ta 'sensing tal-fibra ottika jaqgħu wkoll taħt il-kategoriji tas-sensuri ottiċi.
Il-biċċa l-kbira tas-sensuri fotoelettriċi jiskopru oġġetti billi jirriflettu d-dawl jew jinterrompu raġġ. Minħabba l-ispiża baxxa, il-versatilità u l-affidabbiltà għolja tagħhom, dawn is-sensuri huma fost l-aktar użati fil-manifattura. Sensuri fotoelettriċi diffużi-riflettivi ma jeħtieġu l-ebda riflettur. Huma joffru kost-prestazzjoni eċċellenti biex tinstab il-preżenza ta' oġġetti fil-qrib.
Sensuri fotoelettriċi permezz ta'-raġġ joffru l-itwal medda ta' sensing. Dawn is-sensuri jinstallaw unitajiet ta 'trasmettitur u riċevitur f'żewġ punti separati. Is-sensuri tas-sigurtà tal-bibien tal-garaxx huma eżempji ta 'sensors tar-raġġ. Meta r-raġġ jiġi interrott, jindika l-preżenza ta 'mira. Is-sensor fotoelettriku tat-tip slot-huwa varjant interessanti permezz ta'-raġġ; tintegra trasmettitur u riċevitur f'unità kompatta waħda. Sensuri tad-dawl tat-tip Slot-jintużaw biex jiskopru l-preżenza jew in-nuqqas ta' komponenti żgħar.
Sensuri fotoelettriċi li jirriflettu għandhom sensor u riflettur għal skoperta ta' preżenza ta'-medda medja. F'termini ta' preċiżjoni u spiża, dawn is-sensuri jaqgħu bejn it-tipi ta' raġġ diffuż u ta'-raġġ.
Sensuri tal-fibra ottika huma użati għall-preżenza u sensing distanza. Il-parametri fuq dawn is-sensuri versatili jistgħu jiġu aġġustati biex jiskopru diversi kuluri, sfondi u firxiet tad-distanza.
Sensers tal-lejżer jistgħu jintużaw għal-sejbien ta' preżenza ta' medda twila u joffru l-ogħla preċiżjoni f'applikazzjonijiet ta' kejl ta'-medda qasira.
Is-sensuri tal-vista huma adattati għall-qari tal-barcode, l-għadd, il-verifika tal-forma, u kompiti simili. Dawn jirrappreżentaw soluzzjoni kost-effettiva għall-applikazzjonijiet tal-viżjoni fejn is-sistemi tal-kameras ikunu għaljin jew kumplessi b'mod projbittiv. Is-sensuri tal-vista jaqraw barcodes, isegwu komponenti individwali, u jesegwixxu proċessi mfassla għal dawk il-komponenti. Is-sensuri jistgħu jivverifikaw in-numru ta 'karatteristiċi preżenti fuq parti. Is-sensuri tal-vista jistgħu jiddeterminaw jekk intlaħqitx kurva speċifikata jew forma oħra. Peress li dawn is-sensuri jipproċessaw id-dawl, l-ittestjar tagħhom f'kundizzjonijiet kemm jista' jkun qrib l-ambjent operattiv attwali-rigward id-dawl ambjentali u r-riflettività fl-isfond-huwa kritiku. Fil-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet, huwa rrakkomandat li jitqiegħdu sensuri tal-viżjoni ġewwa kompartiment biex jiġu iżolati minn sorsi tad-dawl esterni. Li tfittex għajnuna mill-manifattur tas-sensorju tal-viżjoni waqt l-ittestjar tas-sensorju hija idea tajba. Barra minn hekk, tinsiex li tiżgura l-għażla ta' fieldbus xieraq.
Konvertituri tas-sinjali jittrasformaw is-sinjal tal-output analoġiku mis-sensor f'sinjal diġitali fuq il-konvertitur. Għażla oħra hija l-konverżjoni f'data tal-proċess IO-Link.
Sensuri oħra
1. Swiċċ manjetiku:Dan huwa terminu speċjalizzat għal sensor taċ-ċilindru, primarjament użat biex jiskopri l-pożizzjoni ta 'pistun taċ-ċilindru. Tipikament, il-fornituri taċ-ċilindri jipprovdu dawn is-sensuri mfassla għal xenarji ta 'użu tal-klijenti. Kif jimplika l-isem, swiċċijiet manjetiċi jiskopru miri permezz ta 'induzzjoni elettromanjetika, li tirriżulta fi preċiżjoni ta' skoperta relattivament baxxa.
2. Swiċċijiet ta' Prossimità:Iddisinjati bbażati fuq prinċipji ta 'induzzjoni elettromanjetika, swiċċijiet ta' prossimità jistgħu jiskopru biss miri tal-metall, b'varjazzjonijiet żgħar fid-distanza ta 'sensing skond it-tip tal-metall. Firxiet ta' skoperta komuni għal swiċċijiet ta' prossimità jinkludu: 1mm, 2mm, 4mm, 8mm, 12mm, eċċ. Is-swiċċijiet tal-prossimità ġeneralment jiġu f'żewġ tipi: mmuntat-flush u mmuntat mhux--flush. Swiċċ tal-muntaġġ-flush ifisser li s-sensing head ma jiskoprix miri tal-metall madwar iċ-ċirkonferenza tiegħu iżda jiskopri biss miri direttament quddiemu. Fi kliem ieħor, ir-ras sensing tas-sensor m'għandhiex għalfejn toħroġ barra mill-parentesi tal-immuntar tal-metall. It-tipi mhux-mmuntati-laħlaħ jiskopru kemm miri tal-metall li jiffaċċjaw-quddiem kif ukoll ċirkonferenzjali. Hawnhekk, ir-ras tas-sensor għandha toħroġ 'il barra mill-parentesi tal-immuntar tal-metall, u l-ebda oġġett tal-metall m'għandu jkun preżenti f'ċerta medda ċirkonferenzjali biex jipprevjeni skoperta falza. Swiċċijiet ta 'prossimità joffru preċiżjoni ogħla ta' skoperta minn swiċċijiet manjetiċi. Dawn huma tipikament użati f'applikazzjonijiet li jeħtieġu preċiżjoni pożizzjonali relattivament baxxa, bħall-verifika tal-preżenza tal-prodott jew il-pożizzjonament tal-apparat.
3. Swiċċijiet fotoelettriċi:L-iskoperta fotoelettrika toffri vantaġġi bħal preċiżjoni għolja, rispons rapidu, u tħaddim mingħajr-kuntatt. Jista 'jkejjel parametri multipli, fih strutturi ta' sensuri sempliċi, u joffri konfigurazzjonijiet flessibbli. Konsegwentement, sensuri fotoelettriċi huma applikati b'mod wiesa 'fis-sistemi ta' skoperta u kontroll. Tipi komuni jinkludu: sensuri fotoelettriċi li jirriflettu, sensuri fotoelettriċi permezz ta'-raġġ, u sensuri li jutilizzaw pjanċi li jirriflettu biex jirriflettu raġġi tad-dawl. Dawn l-aħħar żewġ tipi jiskopru billi jimblukkaw id-dawl mill-oġġett fil-mira, filwaqt li l-ewwel jiskopri billi jħoss dawl rifless mill-mira. Konsegwentement, dawn l-aħħar tnejn tipikament joffru meded ta 'detezzjoni itwal u preċiżjoni ogħla. Minħabba l-eżattezza għolja ta 'skoperta tagħhom, sensuri fotoelettriċi huma komunement użati għall-ippożizzjonar preċiż ta' prodotti jew biċċiet tax-xogħol robotiċi, kif ukoll f'sistemi ta 'feedback għal mekkaniżmi stepper u servo.
4. Sensuri tal-Fiber Optic:Is-sensuri tal-fibra ottika huma tip ieħor ta 'element ta' skoperta li juża l-konverżjoni tas-sinjal fotoelettriku. Meta mqabbla ma 'swiċċijiet fotoelettriċi, tipikament jistgħu jiskopru oġġetti iżgħar, joperaw f'distanzi akbar u joffru preċiżjoni ogħla. Konsegwentement, sensuri tal-fibra ottika huma komunement impjegati f'applikazzjonijiet li jeħtieġu preċiżjoni akbar u bħala tagħmir ta 'rispons ta' pożizzjonament f'sistemi stepper u servo.
5. Sensuri fotoelettriċi:Is-sensuri fotoelettriċi jużaw ukoll sinjali fotoelettriċi. B'żona ta 'skoperta kbira, ħafna drabi jissejħu sensors taż-żona. L-applikazzjoni primarja tagħhom tinsab fl-interlocking u l-funzjonijiet ta 'sikurezza bejn it-tagħmir, partikolarment fis-sistemi ta' protezzjoni tal-bniedem.
6. Termokoppji:It-termokoppji jintużaw primarjament biex jiskopru temperaturi ambjentali fl-inħawi tagħhom.
7. Skaners tal-lejżer:L-iskaners tal-lejżer jiffunzjonaw primarjament biex ikejlu b'mod preċiż il-kontorni dimensjonali tal-oġġetti fil-mira.
8. Kameras Industrijali:Magħrufa wkoll bħala kameras CCD (Charge-coupled Device) fl-inġinerija, kameras industrijali jintużaw prinċipalment biex jiskopru l-għamla u l-pożizzjoni tal-oġġetti fil-mira. Bl-avvanzi fit-teknoloġija CCD, kameras industrijali b'riżoluzzjoni għolja-issa huma applikabbli fl-oqsma tal-kejl ta' preċiżjoni.
9. Encoder:Ibbażat fuq prinċipji operattivi, encoders huma kategorizzati f'tipi inkrementali u assoluti. Encoders inkrementali jikkonvertu l-ispostament f'sinjali elettriċi perjodiċi, li mbagħad jiġu trasformati f'impulsi tal-għadd. Il-kobor tal-ispostament huwa rappreżentat min-numru ta 'impulsi. Kull pożizzjoni fuq encoder assoluta tikkorrispondi għal kodiċi diġitali uniku. Għalhekk, il-valur muri tiegħu jiddependi biss fuq il-pożizzjonijiet tal-bidu u tat-tmiem tal-kejl, mhux il-proċess intermedju. L-encoders huma tipikament imqabbla ma' muturi stepper jew servo muturi biex jiffurmaw sistemi ta' kontroll ta' ċirku-magħluq jew semi-magħluq-.
10. Mikro Swiċċ:Mikro swiċċ huwa sensor tat-tip ta' kuntatt- primarjament użat għall-interkonnessjoni ta' tagħmir jew biex jiskopri l-istatus tal-bibien tal-gwardja tas-sigurtà fuq il-makkinarju.