(1)温度センサー
このデバイスは、温度に関する情報をソースから収集し、他のデバイスや人が理解できる形式に変換します。温度センサーの最良の例は、温度の変化に応じて伸縮するガラス製水銀温度計です。温度測定の源は外部温度であり、観測者は水銀の位置を見て温度を測定します。温度センサーには 2 つの基本的なタイプがあります。
・接触センサー
このタイプのセンサーは、感知される物体または媒体との直接の物理的接触を必要とします。広い温度範囲にわたって固体、液体、気体の温度を監視できます。
・非接触センサー
このタイプのセンサーは、検出対象の物体または媒体との物理的接触を必要としません。これらは無反射の固体および液体を監視しますが、その自然な透明性により気体に対しては役に立ちません。これらのセンサーは、プランクの法則を使用して温度を測定します。この法律は、温度を測定するために熱源から放射される熱を扱います。
動作原理とさまざまなタイプの例温度センサー:
(i) 熱電対 – 熱電対は 2 本のワイヤ (それぞれ異なる均一な合金または金属) で構成され、試験対象の要素に開いている一端の接続によって測定ジョイントを形成します。ワイヤの他端は測定装置に接続され、そこで基準接点が形成されます。 2 つのノードの温度が異なるため、回路に電流が流れ、その結果生じるミリボルトが測定されてノードの温度が決まります。
(ii) 測温抵抗体 (RTDS) – これらは、温度の変化に応じて抵抗が変化するように製造された熱抵抗器であり、他の温度検出装置よりも高価です。
(iii)サーミスタ– 抵抗の大きな変化が温度の小さな変化に比例または反比例する、別のタイプの抵抗です。
(2) 赤外線センサー
このデバイスは赤外線を放射または検出して、環境内の特定の位相を感知します。一般に、熱放射は赤外線スペクトル内のすべての物体から放出され、赤外線センサーは人間の目には見えないこの放射を検出します。
・メリット
接続が簡単で、市販されています。
・デメリット
放射線や周囲の光などの周囲の騒音によって妨げられる。
仕組み:
基本的なアイデアは、赤外線発光ダイオードを使用して物体に赤外線を放射することです。同じタイプの別の赤外線ダイオードは、物体によって反射された波を検出するために使用されます。
赤外線受信器に赤外線が照射されると、ワイヤーに電圧差が生じます。発生する電圧は小さく検出が難しいため、低電圧を正確に検出するためにオペアンプ（オペアンプ）が使用されます。
(3) 紫外線センサー
これらのセンサーは、入射紫外線の強度またはパワーを測定します。この電磁放射線は、X 線よりも長い波長を持っていますが、それでも可視光よりは短いです。多結晶ダイヤモンドと呼ばれる活性材料は、環境中の紫外線への曝露を検出できる信頼性の高い紫外線感知に使用されています。
UVセンサーの選択基準
・UVセンサーで検知できる波長範囲（ナノメートル）
・動作温度
・ 正確さ
・ 重さ
・パワーレンジ
仕組み:
UV センサーは、ある種類のエネルギー信号を受信し、異なる種類のエネルギー信号を送信します。
これらの出力信号を観察および記録するために、信号は電気メーターに送られます。グラフィックスとレポートを生成するには、出力信号がアナログ デジタル コンバーター (ADC) に送信され、その後ソフトウェアを介してコンピューターに送信されます。
アプリケーション:
・皮膚を日焼けさせる紫外線スペクトルの部分を測定します。
・薬局
· 車
· ロボティクス
・印刷・染色業界の溶剤処理・染色加工
化学物質の製造、保管、輸送のための化学産業
(4) タッチセンサー
タッチセンサーはタッチ位置に応じて可変抵抗器として動作します。可変抵抗器として機能するタッチセンサーの図。
タッチ センサーは次のコンポーネントで構成されます。
・銅などの完全な導電性材料
· 発泡体やプラスチックなどの絶縁スペーサー材料
・導電性素材の一部
原理と働き:
一部の導電性材料は電流の流れを妨げます。リニア位置センサーの主原理は、電流が通過しなければならない材料の長さが長くなるほど、電流の流れがより多く逆転するということです。その結果、完全に導電性の材料との接触位置が変わると、材料の抵抗が変化します。
通常、ソフトウェアはタッチ センサーに接続されます。この場合、メモリはソフトウェアによって提供されます。センサーがオフになると、センサーは「最後に接触した場所」を記憶することができます。センサーが作動すると、「最初の接触位置」を記憶し、それに関連するすべての値を理解できるようになります。このアクションは、マウスを移動してマウスパッドのもう一方の端に置き、カーソルを画面の端に移動するのと似ています。
適用する
タッチセンサーはコスト効率が高く耐久性があり、広く使用されています
ビジネス – ヘルスケア、販売、フィットネス、ゲーム
· 家電製品 - オーブン、洗濯機/乾燥機、食器洗い機、冷蔵庫
輸送 – コックピット製造と車両メーカー間の制御の簡素化
・液面センサー
産業オートメーション – オートメーションアプリケーションにおける位置およびレベルセンシング、手動タッチ制御
家庭用電化製品 – さまざまな家庭用製品に新しいレベルの感触と制御を提供します
(5)近接センサー
近接センサーは、接触点がほとんどない物体の存在を検出します。センサと測定対象物との接触がなく、機械部品が無いため長寿命で信頼性が高いセンサです。さまざまな種類の近接センサーには、誘導型近接センサー、容量型近接センサー、超音波近接センサー、光電センサー、ホール効果センサーなどがあります。
仕組み:
近接センサーは、電磁場、静電場、または電磁放射ビーム (赤外線など) を放射し、戻り信号または場の変化を待ちます。感知される物体は、近接センサーのターゲットと呼ばれます。
誘導型近接センサー – 入力として発振器を備えており、導電性媒体に近づくことで損失抵抗を変化させます。これらのセンサーは、金属ターゲットとして推奨されます。
静電容量型近接センサー – 検出電極と接地電極の両側の静電容量の変化を変換します。これは、振動周波数を変化させて近くの物体に近づくことによって発生します。近くのターゲットを検出するには、発振周波数が DC 電圧に変換され、所定のしきい値と比較されます。これらのセンサーは、プラスチックターゲットの最初の選択肢です。
適用する
· プロセスエンジニアリング機器、生産システム、自動化機器の動作状態を定義するためにオートメーションエンジニアリングで使用されます。
· ウィンドウが開いたときにアラートをアクティブにするためにウィンドウで使用されます。
· シャフトと支持ベアリング間の距離差を計算するための機械振動モニタリングに使用されます。
投稿日時: 2023 年 7 月 3 日