3 Senzori

7/30/2019 3 Senzori

1/20

Predmet: AUTOMATIZOVANI

SISTEMI I OSIGURANJE

7/30/2019 3 Senzori

2/20

7/30/2019 3 Senzori

3/20

Senzori

Senzor predstavlja ureaj koji pretvara merenufiziku veliinu uglavnom u elektrini signal.

Senzori se, najee, odlikuju malimdimenzijama, izuzetnim tehnikimkarakteristikama i sposobnou za obradusignala. Oni se koriste za proveru rada, procenu

stanja rada i nadzor procesa, tako da ih jemogue koristiti pre, u toku i posle procesnihoperacija.

Informacije koje se dobijaju od senzoraomoguavaju generisanje korektivnih postupakakojima e se rezultati procesa drati u granicamadozvoljenih odstupanja.

7/30/2019 3 Senzori

4/20

Senzori

Senzorima se nazivaju i merni pretvarai. Onipokrivaju ira podruja aktivnosti koja imobezbeuju mogunost da identifikuju ulaze iz

okoline, koji prevazilaze mogunosti ljudskihula.

Pretvara je ureaj koji pretvara signal jedne

fizike veli

ine u odgovaraju

i signal druga

ijefizike veliine. U pretvaraima, razliite su

vrednosti na ulaznom i izlaznom nivou. Tipiniulazni signal moe biti: elektrini, mehaniki,termiki ili optiki. Detekcija signala u poslovnim

(posebno proizvodnim) okruenjima, kojeukljuuju proces automatizacije, obino seostvaruje korienjem elektrinih pretvaraa.

7/30/2019 3 Senzori

5/20

Senzori

Uopteni prikaz senzorskog (mernog) okruenja

Senzor koristi energiju merenog objekta ili posebni izvor, ucilju stvaranja veliine koja predstavlja izmerenu vrednost

promenljive ili proveru zadovoljenosti uslova. U ovomelementu dolazi do konverzije fizike prirode merene veliine.Adapter se koristi za obradu signala iz senzora, pri emu semoe ostvariti pojaanje, filtriranje, korekcija nelinearnosti isl. Displej slui za prikazivanje rezultata merenja. Formaprikazivanja moe biti od signalizacije, do prezentovanja

vrednosti

POMERAJ, PRITISAK, TEMPERATURA, PROTOK, SILA, TEINA

SENZOR

ADAPTER

DISPLEJ

7/30/2019 3 Senzori

6/20

Karakteristike senzora

Vane karakteristike senzora su:

osetljivost,

linearnost,

tanost,rezolucija,

ponovljivost.

Osetljivost senzora predstavlja vrednostpromene izlazne veliine pri promeniizmerene vrednosti. Npr. u elektrinom

mernom instrumentu, ako se na pomeranjeod 0,1 mm dobije na izlazu promena naponaod 0,1 V, tada je osetljivost 1 V/mm.Senzori, koji slue za merenje malihpromena, moraju imati veliku osetljivost.

7/30/2019 3 Senzori

7/20


Idealni senzori projektovani su da budulinearni, tj. izlazni signal senzoralinearno je proporcionalan vrednosti

izmerene karakteristike. Ipak, linearnostse teko postie i devijacije od idealnognazivaju se linearne tolerancije.

Linearnost se izraava kao procenatodstupanja od linearne vrednosti, tj.maksimalno odstupanje izlazne krive u

odnosu na pravu liniju koja najboljeodgovara jednom kalibracionom ciklusu iona je povezana sa tanou senzora.

7/30/2019 3 Senzori

8/20


Tanost se obino odreuje pomou apsolutne irelativne greke. Pod apsolutnom grekom sepodrazumeva razlika izmeu stvarne vrednosti merene

veliine i rezultata merenja (izlazne vrednosti senzora).Pod relativnom grekom podrazumeva se odnos

apsolutne greke prema stvarnoj vrednosti. Relativnagreka se esto izraava u procentima.

Rezolucija signala predstavlja najmanju promenuvrednosti koju senzor moe prepoznati u merenojkoliini. Rezolucija je usko vezana za preciznostmerenja, i ona predstavlja sposobnost senzora dareprodukuje odreen set oitavanja u okviru datetanosti.

Sposobnost za reprodukovanje istog izlaznog signala,kada se na ulazu pojavi ista merena vrednost pod istim

uslovima okoline, naziva se ponovljivost.

7/30/2019 3 Senzori

9/20


Dobri senzori zadovoljavaju sledea

pravila: senzor treba da bude osetljiv na

karakteristiku koju meri ili detektuje

na senzor ne treba da utiu sve ostalekarakteristike koje se ne mere ilidetektuju

senzor ne sme da utie nakarakteristiku koju meri ili detektuje

7/30/2019 3 Senzori

10/20

Tipovi senzora

Tipovi senzora mogu se podeliti na:

termalne:

temperaturni: termometri, termoparovi, termostati,

bi-metal termometri i dr. toplotni senzori: kalorimetar

Kalorimetar

Termopar

7/30/2019 3 Senzori

11/20

Tipovi senzora

Tipovi senzora mogu se podeliti na:

elektromagnetne:

senzor elektine otpornosti: ommetar senzor elektrine struje: ampermetar senzor elektrinog napona: voltmetar senzor elektrine snage: vat-as metar senzor magnetizma: magnetni kompas, magnetometar detektori metala radari.

MultimetarVat-as metar Detektor metala

7/30/2019 3 Senzori

12/20

Tipovi senzora

mehanike: za pritisak: barometar, mera pritiska i dr.

za protok gasa i tenosti: mera protoka i dr.

za viskoznost i gustinu: viskozimetar, hidrometar aktivirani mehanikom silom: senzor poloaja,

prekidai i dr.

za vlanost: higrometar

Mera protokaHigrometar Viskozimetar Prekidai

7/30/2019 3 Senzori

13/20

Tipovi senzora

hemijske senzore: senzori kiseonika, detektori ugljen-monoksida, pH vrednosti i dr.

optike: fotodetektor (ukljuujui poluprovodnikeureaje kao to su fotoelije, fotodiode), infracrvenisenzor i dr.

akustine: ultrazvuni i dr.

drugi tipovi, kao to su:

senzori pokreta: tahometar, odometar i dr.

senzori orjentacije: giroskop i dr.

bezkontaktni senzor udaljenosti.

GiroskopOdometarSenzor O2

pH vrednost

Senzor CO

7/30/2019 3 Senzori

14/20

KAPACITIVNI SENZOR

Kapacitivni senzori su bezkontaktni ureaji kojiimaju veliku rezoluciju signala. Oni imajusposobnost merenja poloaja ili promene poloaja

bilo kojeg predmeta koji ima kapacitivnost.

Kapacitivni senzori sastoje se od elektronskogmodula i sonde koja je povezana kablom na

elektronski modul.

7/30/2019 3 Senzori

15/20

KAPACITIVNI SENZOR

Kapacitivni senzori koriste osobinu"kapacitivnosti" za utvrivanje vrednosti nekihpromenljivih. Kapacitivnost je osobina (pojava)koja postoji izmeu bilo koje dve povrine na

bliskoj udaljenosti, koje imaju provodnost.Promena rastojanja izmeu povrina utie napromenu kapacitivnosti. Ovu promenukapacitivnosti kapacitivni senzori koriste za

identifikaciju promene poloaja predmeta. Sezorivelike osetljivosti imaju male povrine tako da ihje potrebno postaviti na maloj udaljenosti uodnosu na predmet koji treba da detektuju (0.25-2mm).

7/30/2019 3 Senzori

16/20

KAPACITIVNI SENZOR

Prednosti kapacitivnih senzora:1) Tano i automatsko detektovanja poloaja2) Bezkontaktno detektovanje objekata tj. kod

elektronskih senzora nema kontakta izmeu senzora iobjekta

3) Nema varnienja i ne proizvode lane impulse4) Otporni su na troenje, jer nemaju pokretnih delova

koji se mogu istroiti5) Neogranien broj korienja6) Pogodni za opasne okoline (npr. za podruja u kojima

postoji opasnost od eksplozija)

Osnovni nedostatak kapacitivnih senzora: Nije pouzdanokorienje u prljavim i vlanim sredinama

7/30/2019 3 Senzori

17/20

INDUKTIVNI SENZOR

Induktivni senzor je elektronski bezkontaktnisenzor koji slui za detekciju metalnih predmeta.Rastojanje izmeu senzora i predmeta moe bitido 50mm.

Senzor se sastoji od induktivne petlje. Elektrinaenergija generie magnetno polje. Pri ulaskumetalnog predmeta u magnetno polje dolazi doindukovanja struje u predmetu, nakon ega sesmanjuje amplituda signala i aktivira promena

stanja na izlazu iz senzora.

U induktivne senzore spadaju: detektori metala,sistemi za automatizovano pranje automobila,kao i drugi senzori koji se primenjuju u

industrijskim okruenjima. Obzirom da ovakavsenzor ne zahteva postojanje fizikog kontaktaizmeu predmeta i senzora pogodan je zaprimenu u prljavim sredinama. Rastojanjeizmeu predmeta i senzora u retkim sluajevima

je vee od 6cm.

7/30/2019 3 Senzori

18/20

INDUKTIVNI SENZOR

Prednost korienja induktivnog senzoraogleda se u njegovoj neosetljivosti navodu, ulje, prljavtinu, ne metalne

delove, boju predmeta ili hrapavostpovrine predmeta koji treba dadetektuje, kao i u otpornosti na udarce ivibracije.

7/30/2019 3 Senzori

19/20

OPTIKI SENZOR

Optiki senzor koristi se za bezkontaktno detektovanjepredmeta bez obzira na materijal od kojeg sunapravljeni. Optiki senzori emituju nevidljivuinfracrvenu ili vidljivu crvenu svetlost u ciljudetektovanja prisutnosti predmeta. Predmet seprepoznaje ili na principu presecanja svetlostnog talasaili na principu reflektovanja emitovanog talasa odpredmeta nazad do senzora radi aktiviranja senzorskog

izlaza.

7/30/2019 3 Senzori

20/20

OPTIKI SENZOR

Prednosti optikih senzora se odnose na: vea rastojanja koja je mogue ostvariti izmeu

predmeta i senzora u odnosu na induktivne i

kapacitivne senzore, sposobnost da detektuju predmet bez obzira na

materijal od kojeg se sastoji, sposobnost raspoznavanja predmeta u zavisnosti od

njihove boje i karakteristike povrine (hrapavost).

3 Senzori

Documents