Osa ÜHEST
1. Tuvastamine toimub teatud füüsikalisel viisil, eristades mõõdetud parameetrite arvu teatud vahemikku, et teha kindlaks, kas mõõdetud parameetrid on kvalifitseeritud või kas parameetrite arv on olemas. Protsess, mille käigus võrreldakse mõõdetud tundmatut suurust sama laadi standardsuurusega, määratakse mõõdetud meeskonna poolt mõõdetud standardsuuruse kordne ja väljendatakse see kordne numbriliselt.
Automatiseerimise ja tuvastamise valdkonnas ei ole tuvastamise ülesanne mitte ainult valmistoodete või pooltoodete kontrollimine ja mõõtmine, vaid ka tootmisprotsessi või liikuva objekti kontrollimiseks, järelevalveks ja juhtimiseks, et see oleks inimeste poolt valitud parimas seisukorras, on vaja igal ajal tuvastada ja mõõta erinevate parameetrite suurust ja muutust. Seda tootmisprotsessi ja liikuvate objektide reaalajas tuvastamise ja mõõtmise tehnoloogiat nimetatakse ka insener-inspektsioonitehnoloogiaks.
Mõõtmisi on kahte tüüpi: otsene mõõtmine ja kaudne mõõtmine
Otsene mõõtmine on arvesti näidu mõõtmine ilma arvutusteta, näiteks: temperatuuri mõõtmiseks termomeetriga, pinge mõõtmiseks multimeetriga.
Kaudne mõõtmine on mitme mõõdetavaga seotud füüsikalise suuruse mõõtmine ja mõõdetud väärtuse arvutamine funktsionaalse seose kaudu. Näiteks võimsus P on seotud pinge V ja voolu I-ga, st P = VI, ning võimsus arvutatakse pinge ja voolu mõõtmise teel.
Otsemõõtmine on lihtne ja mugav ning seda kasutatakse praktikas sageli. Juhtudel, kui otsemõõtmine pole võimalik, on ebamugav või on otsese mõõtmise viga suur, saab kasutada kaudset mõõtmist.
Fotoelektrilise anduri ja anduri mõiste
Anduri ülesanne on teisendada mitteelektriline suurus väljundelektriliseks suuruseks, millega on olemas kindel vastav seos. See on sisuliselt liides mitteelektrilise suuruse süsteemi ja elektrilise suuruse süsteemi vahel. Tuvastamise ja juhtimise protsessis on andur oluline muundusseade. Energia seisukohast saab andurid jagada kahte tüüpi: üks on energia juhtimise andur, tuntud ka kui aktiivne andur; teine on energia muundamise andur, tuntud ka kui passiivne andur. Energia juhtimise andur viitab andurile, mis mõõdab elektriliste parameetrite (nt takistus, mahtuvus) muutusi. Andur vajab ergutusallikat, et mõõta parameetrite muutusi pinge ja voolu muutusteks. Energia muundamise andur saab mõõdetud muutuse otse teisendada pinge ja voolu muutusteks ilma välise ergutusallikata.
Paljudel juhtudel ei ole mõõdetav mitteelektriline suurus selline mitteelektriline suurus, mida andur saab teisendada, mis nõuab anduri ette seadme või seadise lisamist, mis suudab mõõdetud mitteelektrilise suuruse teisendada mitteelektriliseks suuruseks, mida andur saab vastu võtta ja teisendada. Komponent või seade, mis saab mõõdetud mitteelektrilise suuruse teisendada saadaolevaks elektrienergiaks, on andur. Näiteks pinge mõõtmisel takistuspingemõõturiga on vaja pingemõõtur kinnitada survepinge elastse elemendi külge, elastne element teisendab rõhu pingejõuks ja pingemõõtur teisendab pingejõu takistuse muutuseks. Siin on pingemõõtur andur ja elastne element on andur. Nii andur kui ka andur saavad mõõdetud mitteelektrilise suuruse igal ajal teisendada, kuid andur teisendab mõõdetud mitteelektrilise suuruse saadaolevaks mitteelektriliseks ja andur teisendab mõõdetud mitteelektrilise energia elektrienergiaks.
2, fotoelektriline andurPõhineb fotoelektrilisel efektil, valgussignaali muundamisel elektriliseks signaalianduriks, mida kasutatakse laialdaselt automaatse juhtimise, lennunduse, raadio ja televisiooni ning muude valdkondade jaoks.
Fotoelektriliste andurite hulka kuuluvad peamiselt fotodioodid, fototransistorid, fototakistid (Cd), fotosidestid, pärilikud fotoelektrilised andurid, fotoelemendid ja pildiandurid. Peamiste liikide tabel on näidatud alloleval joonisel. Praktikas on soovitud efekti saavutamiseks vaja valida sobiv andur. Üldine valiku põhimõte on:kiire fotoelektriline tuvastusLai valgustustugevuse mõõturi vooluring, ülikiire lasersensor peaks valima fotodioodi; Mitme tuhande hertsi lihtimpulss-fotoelektriline andur ja lihtlülituse madala kiirusega impulss-fotoelektriline lüliti peaksid valima fototransistori; Kuigi reageerimiskiirus on aeglane, peaksid takistussillaandurid olema hea jõudlusega ja takistusomadustega fotoelektrilised andurid tänavalaterna automaatse valgustuse vooluringi fotoelektrilise anduri ja valguse tugevusega proportsionaalselt muutuva takistusega andurid valima Cds ja Pbs valgustundlikud elemendid; Pöördkoodrid, kiirusandurid ja ülikiire lasersensorid peaksid olema integreeritud fotoelektrilised andurid.
Fotoelektrilise anduri tüüp Fotoelektrilise anduri näide
PN-ühendusPN-fotodiood(Si, Ge, GaAs)
PIN-fotodiood (Si materjal)
Laviini fotodiood(Si, Ge)
Fototransistor (PhotoDarlingtoni toru) (Si materjal)
Integreeritud fotoelektriline andur ja fotoelektriline türistor (Si materjalist)
Mitte-pn-siirdega fotoelement (materjalina kasutatud CdS, CdSe, Se, PbS)
Termoelektrilised komponendid (kasutatud materjalid (PZT, LiTaO3, PbTiO3))
Elektrontoru tüüpi fototoru, kaameratoru, fotokordisti
Muud värvitundlikud andurid (Si, α-Si materjalid)
Tahke pildisensor (Si materjalist, CCD-tüüpi, MOS-tüüpi, CPD-tüüpi)
Asukoha tuvastamise element (PSD) (Si materjal)
Fotoelement (fotodiood) (materjalide jaoks räni)
Postituse aeg: 18. juuli 2023