Is-sensuri industrijali huma komponent kritiku tal-awtomazzjoni tal-fabbrika u l-Industrija 4.0. Sensuri tal-moviment, ambjentali u tal-vibrazzjoni jimmonitorjaw is-saħħa tat-tagħmir, inkluż pożizzjonament lineari jew angolari, sensing tal-inklinazzjoni, livellar, u skoperta ta 'impatt jew waqgħa. Sensuri tal-moviment industrijali speċjalizzati bbażati fuq komponenti ta 'sistema mikro-elettro-mekkanika (MEMS) huma adattati għall-applikazzjonijiet tal-Industrija 4.0, li fihom bandwidth wiesa' ta 'sensing ta' frekwenza mekkanika, affidabilità għolja, stabbiltà tal-kejl, u tħaddim preċiż sa 105 grad.
Sensuri tal-Awtomazzjoni Industrijali
Is-sensuri industrijali huma komponent kritiku tal-awtomazzjoni tal-fabbrika u l-Industrija 4.0. Is-sistemi tas-sensuri industrijali huma tipikament mħaddma b'24V DC, li jvarja b'mod sinifikanti mis-sensuri f'sistemi tal-konsumatur mħaddma minn provvisti 3V jew 5V. Konsegwentement, is-sistemi tas-sensuri industrijali jeħtieġu ġestjoni tal-enerġija addizzjonali biex issuq b'mod effettiv is-sensuri. Jutilizzaw outputs diġitali, bħal IO-Link, li jgħaqqad direttament ma' mikrokontrolluri jew saħansitra transceivers mingħajr fili. L-outputs tad-dejta analogi huma ġeneralment ikkundizzjonati minn amplifikaturi operattivi u konnessi ma' konvertituri analogi-għa-diġitali (ADCs) fi ħdan mikrokontrolluri.
1. Sensuri Ambjentali
F'ambjenti ta 'awtomazzjoni tal-fabbrika, sensuri ambjentali li jkejlu t-temperatura, l-umdità relattiva, il-pressjoni u l-istorbju li jinstema' huma tipikament mħaddma b'24V DC. Dawn is-sensuri ġeneralment jużaw il-protokoll ta' komunikazzjoni IO-Link biex joħorġu data f'format diġitali.
2. Sensuri tal-Immaġni
Bħala l-qalba tas-sistemi tal-viżjoni bil-magni, is-sensing tal-immaġni huwa skjerat primarjament f'applikazzjonijiet li jikkalkulaw oġġetti fiżiċi, jikkalkulaw il-piż u l-volum tagħhom, u jispezzjonaw il-forma tagħhom. Is-sensuri tal-immaġni ta' Medda Dinamika Għolja (HDR) jipprovdu sett ta' karatteristiċi kritiċi, inklużi d-drivers tal-autofocus (AF) u algoritmi ta' korrezzjoni ta' sfumaturi tal-lenti (LSC), biex jappoġġjaw id-disinn ta' sensuri tal-immaġni industrijali ta'-prestazzjoni għolja.
3. Sensuri tal-Moviment u tal-Vibrazzjoni
Is-sensing u l-iskoperta tal-moviment u l-vibrazzjoni għandhom rwol vitali fl-applikazzjonijiet tal-awtomazzjoni tal-fabbrika, inkluż pożizzjonament lineari jew angolari, tilt u livellar, monitoraġġ tal-kundizzjoni tal-mutur, u skoperta tal-impatt u l-waqgħa. Tipikament mħaddma minn ferrovija 24V DC, sensuri inerzjali komunement jużaw il-protokoll ta 'komunikazzjoni IO-Link biex joħorġu data f'formati analogi jew diġitali.
4. Sensuri tal-Prossimità
Sensuri ta 'prossimità jiskopru l-preżenza jew id-distanza ta' oġġetti fil-qrib mingħajr kuntatt fiżiku. Jistgħu jinbnew bl-użu ta' diversi prinċipji, inklużi bidliet capacitivi jew induttivi b'reazzjoni għal miri tal-metall jew dawl infra-aħmar, jew billi jitkejjel il-ħin-tat--titjira (ToF) ta' fotoni fi ħdan raġġ tad-dawl.
ST joffri firxa ta 'sensuri tal-moviment u ambjentali MEMS, mikrokontrolluri 8-bit STM8 u 32-bit STM32, u soluzzjonijiet estensivi ta' konnettività (fili jew mingħajr fili, inkluż IO-Link) biex jgħinu lid-disinjaturi tas-sistema tas-sensuri jindirizzaw dawn l-isfidi b'suċċess.
Is-sensuri tal-awtomazzjoni industrijali jiġu f'diversi tipi, inklużi:
1. Sensuri tat-Temperatura
Is-sensuri tat-temperatura jvarjaw minn apparati ta 'koeffiċjent ta' temperatura pożittiv għal apparati ta 'koeffiċjent ta' temperatura negattiva u RTDs (Resistance Temperature Detectors).
It-termistors tal-Koeffiċjent ta 'Temperatura Pożittiv (PTC) huma resistors b'koeffiċjent ta' temperatura pożittiv, li jfisser li r-reżistenza tagħhom tiżdied hekk kif it-temperatura togħla. Dawn huma tipikament magħmula minn silikon biex jipprovdu karatteristiċi lineari. B'kuntrast, it-termistors PTC tat-tip swiċċ-juri kurva tal-kejl tat-temperatura mhux lineari. Hekk kif it-termistor jisħon, ir-reżistenza tiegħu tonqos sakemm tilħaq temperatura kritika, u wara tiżdied.
Jintużaw ma 'rilejs ta' monitoraġġ f'koljaturi tal-mutur fi ħdan tagħmir industrijali biex jipprovdu protezzjoni minn sħana żejda kontra ħsara ta 'insulazzjoni. Il-kurva tar-rispons mhux lineari tikkawża li r-reżistenza tiżdied b'mod qawwi fit-temperatura massima permissibbli tal-istralċ, u tiskatta r-relay biex jipprevjeni sħana żejda. Imbagħad jista 'jkun marbut ma' netwerk tas-sensuri mingħajr fili.
It-termisturi tal-Koeffiċjent tat-Temperatura Negattiva (NTC) juru reżistenza li tonqos b'temperatura li qed tiżdied. Huma jżommu l-eżattezza fuq firxa wiesgħa ta 'temperatura ta' 0 grad sa 70 grad b'tolleranza ta '±0.1 grad jew ±0.2 grad, li fihom stabbiltà eċċellenti fit-tul-.
Dawn l-assemblaġġi ta 'sonda termistor huma komunement skjerati madwar IIoT u fabbriki intelliġenti għad-dijanjosi tal-ħsarat. L-elementi tas-sensorju tat-termistor jistgħu jimmonitorjaw diversi sistemi u jgħaqqdu n-netwerks tas-sensuri mingħajr fili lura mas-sħaba.
ICs tas-Sensor tat-Temperatura Analog u Diġitali
2. Sensuri tal-Prossimità
Sensuri tal-prossimità induttivi jiskopru metalli fil-qrib, u jtejbu s-sigurtà tal--interface tal-magna tal-bniedem (HMI). Disponibbli f'verżjonijiet DC 2-wire u 3-wire, kif ukoll sensuri b'amplifikaturi separati għal tħaddim b'veloċità għolja.
Sensuri li jvarjaw bil-lejżer (lidar) jippermettu skoperta ta' oġġetti f'topoloġiji ta'-dimensjoni waħda, bħal sensuri tal-moviment infra-aħmar fuq linji tal-conveyor. 2D sensors LiDAR jiffunzjonaw bħala sensuri tal-pożizzjoni biex jidentifikaw il-postijiet tal-komponenti fuq il-linji tal-produzzjoni.
Prossimità u Ħin-ta'-Sensuri tat-Titjir (ToF).
3. Sensuri tal-Vibrazzjoni
Is-sensuri tal-vibrazzjoni jużaw elementi tal-aċċellerometru MEMS jew kristalli pjeżoelettriċi biex ikejlu l-frekwenza tal-vibrazzjoni u tixgħel l-armoniċi tas-sistemi mmonitorjati. Huma jipprovdu dejta kritika għad-dijanjosi tal-ħsarat, filwaqt li l-aċċellerometri jservu bħala sensuri tal-moviment għall-kejl tal-inklinazzjoni, il-waqgħa u l-impatt. Aċċellerometri, Ġiroskopji, Unitajiet ta' Kejl Inerzjali (IMUs), Boxxli Elettroniċi
4. Sensuri oħra: Pressjoni, pH, Fluss, Umdità, Ultrasoniku, PIR, Sensuri Fotoelettriċi
Sensuri oħra użati fl-awtomazzjoni jinkludu sensuri tal-pressjoni, sensuri tal-pH għall-kejl tal-aċidità likwida, u sensuri tal-fluss, sensuri tal-umdità, u sensuri ultrasoniċi għall-monitoraġġ tal-attwaturi. Sensuri PIR, sensuri fotoelettriċi, u encoders rotatorji jistgħu jservu bħala swiċċijiet tal-limitu għall-kejl tal-limitu f'sistemi ta 'awtomazzjoni industrijali.
Dawn is-sensuri tal-IoT kollha jikkonnettjaw ma' gateways permezz ta' netwerks tas-sensuri industrijali (fili jew mingħajr fili), li mbagħad jorbtu mal-IoT għal analitika-ħin reali u monitoraġġ tal-kundizzjoni. Sensuri industrijali proprjetarji ta' ST.
Sensuri u Netwerks Industrijali Wireless
Netwerks industrijali ta' sensuri mingħajr fili jutilizzaw firxa wiesgħa ta' protokolli, minn -medda qasira Bluetooth u Zigbee sa Wi-Fi.
Għal netwerks ta' sensuri industrijali mingħajr fili ta'-medda twila (IWSN), tista' tintuża komunikazzjoni mingħajr fili LoRa ta'-qawwa baxxa-GHz.
Il-modems ċellulari jirrappreżentaw għażla ta'-spejjeż ogħla għan-netwerks tas-sensuri mingħajr fili iżda joffru l-affidabbiltà tan-netwerks tat-telekomunikazzjoni. Dan huwa sinifikanti għar-rati ogħla tad-dejta pprovduti minn sistemi ta 'viżjoni bil-magna. Bħala parti mill-IoT, il-vidjo jista' jintbagħat lura lill-cloud għall-analiżi.
Il-konsum tal-enerġija huwa konsiderazzjoni kritika għan-netwerks tas-sensuri industrijali, peress li eluf ta 'nodi tas-sensuri u t-transceivers mingħajr fili tagħhom jikkonsmaw enerġija sostanzjali. Xi protokolli tar-rotot bla fili b'mod inerenti jikkunsmaw inqas enerġija, primarjament permezz ta 'ċikli ta' xogħol aktar baxxi. Xi drabi hija meħtieġa qawwa ogħla f'applikazzjonijiet ta'-tagħbija tqila biex tingħeleb l-interferenza, u tiżgura ġbir ta' data affidabbli u affidabbiltà tan-netwerk.