Download - Automatizační technika
![Page 1: Automatizační technika](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081506/56813b49550346895da43519/html5/thumbnails/1.jpg)
UČÍME V PROSTORU
Název předmětu:
Název a ID tématu:
Zpracoval(a):
Automatizační technika
Fyzikální principy snímačů (EL50)
Ing. Josef Kovář
ELEKTROTECHNIKA
![Page 2: Automatizační technika](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081506/56813b49550346895da43519/html5/thumbnails/2.jpg)
SENZORY
poskytují počítači informace o stavu prostředí, které sleduje a řídí
Poskytují informace o teplotě, tlaku, vzdálenosti, rychlosti
![Page 3: Automatizační technika](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081506/56813b49550346895da43519/html5/thumbnails/3.jpg)
Umístění senzorů
Vazba mezi počítačem a technologickým procesem
![Page 4: Automatizační technika](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081506/56813b49550346895da43519/html5/thumbnails/4.jpg)
Senzor a čidlo
Dříve mělo slovo senzor stejný význam jako snímač, čidlo, detektor. V dnešní době označujeme jako čidlo vlastní citlivou snímací část senzoru. Senzory mohou být prvky s vlastním mikropočítačem a inteligencí (smart senzory).
![Page 5: Automatizační technika](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081506/56813b49550346895da43519/html5/thumbnails/5.jpg)
Smart snímač
Měřicí řetězec smart senzoru
![Page 6: Automatizační technika](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081506/56813b49550346895da43519/html5/thumbnails/6.jpg)
Fyzikální principy senzorůFyzikální jev Princip
Termoelektrický jevPokud vodivě spojíme dva kovy s různou výstupní prací elektronů, pak při různé teplotě
měřicího a srovnávacího konce vodičů naměříme na srovnávacím konci napětí, které je úměrné teplotě na měřicím konci
Dilatační jev Při ohřevu mění látka délku nebo objem
Fotoelektrický jev Dopadem světla na fotoelektrický materiál se světelná energie přeměňuje na elektrickou. To se projeví jako změna elektrických vlastností nebo vodivosti či vznikem napětí
Hallův jev Pokud prochází v jedné ose rovinného polovodičového plátku proud a kolmo na rovinu působí magnetické pole, vzniká v kolmém směru na směr proudu Hallovo napětí
Piezoelektrický jev Pokud působí na piezoelektrický krystal síla, vzniká na elektrodách náboj
Tenzometrický jev Vlivem změny délky vodiče při namáhání se mění jeho odpor
![Page 7: Automatizační technika](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081506/56813b49550346895da43519/html5/thumbnails/7.jpg)
Dělení snímačů
• podle fyzikálních principů • podle vstupního signálu (mechanické, tepelné, …)• podle elektrického výstupního signálu (aktivní – samy generují výstupní
signál /generátory/ – a pasivní, např. odporové snímače)• podle principu snímání na kapacitní, magnetické, odporové, optické,
ultrazvukové• na interní a externí
![Page 8: Automatizační technika](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081506/56813b49550346895da43519/html5/thumbnails/8.jpg)
Indukční senzory
Tento název v literatuře většinou zahrnuje senzory indukční i indukčnostní. V indukčních senzorech je indukováno napětí vnějším polem. U indukčnostních snímačů polohy spočívá převod polohy tělesa na změnu vlastní nebo vzájemné indukčnosti. Nejčastěji se využívají právě senzory na principu indukčnostním.
![Page 9: Automatizační technika](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081506/56813b49550346895da43519/html5/thumbnails/9.jpg)
Indukčnostní snímač
Princip zapojení indukčnostního snímače
![Page 10: Automatizační technika](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081506/56813b49550346895da43519/html5/thumbnails/10.jpg)
Kapacitní senzory
Tyto senzory pracují bezdotykově. Převádějí měřenou veličinu na kapacitu kondenzátoru. Mohou detekovat jak vodivé, tak nevodivé materiály. Používají se především pro snímání nekovových předmětů a hlídání hladin kapalin a sypkých hmot.
![Page 11: Automatizační technika](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081506/56813b49550346895da43519/html5/thumbnails/11.jpg)
Kapacitní senzory
Princip kapacitního snímače
![Page 12: Automatizační technika](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081506/56813b49550346895da43519/html5/thumbnails/12.jpg)
Odporové snímače
Využívají změnu elektrického odporu. Senzory se vyrábějí z kovu nebo z polovodičového materiálu. Nejčastěji se používají následující kovy: platina, nikl, molybden.
![Page 13: Automatizační technika](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081506/56813b49550346895da43519/html5/thumbnails/13.jpg)
Měření elektrického odporu
Dvouvodičové zapojení
![Page 14: Automatizační technika](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081506/56813b49550346895da43519/html5/thumbnails/14.jpg)
Měření elektrického odporu
Třívodičové zapojení
![Page 15: Automatizační technika](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081506/56813b49550346895da43519/html5/thumbnails/15.jpg)
Optické senzory
Optické senzory, které přesněji nazýváme fotoelektrické nebo optoelektronické, se stále více používají v průmyslu. Pracují tak, že přeměňují světlo (elektromagnetické vlnění) na elektrický proud. V dnešní době představují nejvíce využívané senzory v průmyslu.
![Page 16: Automatizační technika](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081506/56813b49550346895da43519/html5/thumbnails/16.jpg)
Optické senzory – použití
• úlohy pro dopravu materiálu a dopravníkové pásy– detekce přítomnosti materiálu– detekce značek– hlídání plnění– kontrola polohy nebo velikosti– kontrola chybějících částí výrobku
• hlídání polohy při navíjení pásů• kontrola rozměrů při velkých vzdálenostech• hlídání výšky hladiny• rozlišování barev
![Page 17: Automatizační technika](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081506/56813b49550346895da43519/html5/thumbnails/17.jpg)
Optické senzory
Reflexní senzorysnímají a měří světelný výkon, který pak vyhodnotí a porovnají s přednastavenou požadovanou hodnotou. Kromě měření vzdálenosti zpracovávají i jiné optické parametry, a to hlavně kontrast a barvu.
![Page 18: Automatizační technika](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081506/56813b49550346895da43519/html5/thumbnails/18.jpg)
Optické senzory
Princip reflexního snímače
![Page 19: Automatizační technika](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081506/56813b49550346895da43519/html5/thumbnails/19.jpg)
Inkrementální senzory
Používají se pro měření a řízení polohy, natočení, rychlosti, zrychlení a délky (většinou taženého materiálu). Jejich využití je v celém rozsahu aplikací v oblasti průmyslu, ale i v počítačové technice a samozřejmě v robotice. Vyznačují se vysokou přesností, rozlišovací schopností, malými rozměry a nízkou hmotností.
![Page 20: Automatizační technika](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081506/56813b49550346895da43519/html5/thumbnails/20.jpg)
Inkrementální senzory
Princip snímače polohy
![Page 21: Automatizační technika](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081506/56813b49550346895da43519/html5/thumbnails/21.jpg)
Inkrementální senzory
Provedení snímače
![Page 22: Automatizační technika](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022081506/56813b49550346895da43519/html5/thumbnails/22.jpg)
Inkrementální senzory
Detekce signálů