Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Mérés és adatgyűjtés Szenzorok I. Mingesz Róbert 2014. április 24. v4.0 1.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Mérés és adatgyűjtés Szenzorok I. Mingesz Róbert 2014. április 24. v4.0 1."— Előadás másolata:

1 Mérés és adatgyűjtés Szenzorok I. Mingesz Róbert április 24. v4.0 1

2 Tartalom Szenzorok Hőmérséklet mérése Fény érzékelése 2

3 Szenzorok 3

4 Digitális mérőműszer 4

5 A szenzorok működése Energia-átalakítás történik Energiafajták: Sugárzási energia, mechanikai energia, hőenergia, villamos energia, mágneses energia, kémiai energia 5

6 Szenzorok jellemzése Bemeneti fizikai mennyiség pl. hőmérséklet, elmozdulás, mágneses térerősség... Kimenő fizikai mennyiség (általában elektromos mennyiség) pl. feszültség, áramerősség, ellenállás... Karakterisztika: a kimenet függése a bemeneti mennyiségtől lineáris / nem lineáris Érzékenység pl. 3 mV/°C 6

7 Szenzorok jellemzése Működési elv Aktív pl: termóelem, pH-mérő, fényelem Passzív működéséhez segédenergiára van szükség pl: termisztor, fotóellenállás, Hall-szonda Kialakítás Elérhetőség 7

8 Szenzorok tulajdonságai Mérési tartomány – Zajhatár: ennél kisebb jelek változása már elvész a zajban – Túlterhelési tartomány Felbontóképesség Nullpont-hiba Érzékenység hiba Hiszterézis Linearitás-hiba / alakhiba 8

9 Szenzorok tulajdonságai Drift (kúszás) Hőmérsékletfüggés Környezeti hatásokra való érzékenység pl. rezgések, nyomás, nedvesség... Beállási idő Sávszélesség, frekvencia-karakterisztika Követett szabványok pl. IEEE 1451, TEDS Kalibrálás szükségessége 9

10 Hőmérséklet mérése 10

11 Hőmérséklet mérése A legtöbb folyamat, fizikai, kémiai... tulajdonság hőmérsékletfüggő pl. sűrűség, ellenállás, reakciósebesség... Az egyik leggyakrabban mért paraméter 11

12 Mérés elve Hőmérsékletváltozás hatására változás áll be a szenzorban vezetőképesség megváltozása thermoelektromos effektusok hőtágulás hallmazállapot-változás kémiai reakció (egyensúly eltolódás) 12

13 Megfelelő hőkontaktus Hőátadás közvetlen érintkezés Hővezetés valamilyen közeg viszi át a hőenergiát Hősugárzás elektromágneses sugárzás útján 13

14 Bimetál kapcsoló Két állapot Hiszterézis 14

15 Ellenállás-hőmérők RTD 15

16 Fémek ellenállása Fémek ellenállása hőmérsékletfüggő Ok: ionok hőmozgása T nő → R nő 16

17 PT 100 Platina PT100 szenzorok: 0 °C: 100 Ω Mérési tartomány: -260 °C..850 °C 17

18 Ellenállás hőmérők Nagy pontosság Alacsony drift Széles mérési tartomány Reagálási: idő néhány másodperc Típikus méret > 3 mm Ár > 2000 Ft 18

19 Ellenállás hőmérők mérése Feladat: nagy pontossággal és felbontással (24 bit) mérni az ellenállás változást 19

20 Ellenállás hőmérők bekötése 20

21 Termisztor NTC 21

22 Ellenállás hőmérsékletfüggése 22

23 TermisztorTermisztor Mingesz RóbertMicLab – 09 – oldal A/D RtRtRtRt R0R0R0R0 VTVTVTVT V0V0V0V0

24 Termisztor Mérési tartomány: -90 °C..130 °C Reakcióidő: néhány s Átmérő > 1,5 mm Ár > 100 Ft 24

25 Önfűtés 25

26 PTC eszközök T nő → R nő Alkalmazások: – Áram korlátozása (regenerálódó biztosíték) – Hőmérsékletszabályozás 26

27 Thermoelem 27

28 Termoelem Seebeck-effektus: 28 Termoelem (Réz-Konstantán vezetékek)

29 Termoelem Kis impedancia, kis feszültség: nagy erősítés szükséges Jó közelítéssel lineáris Átmérő > 1.5 mm Ár > 2000 Ft Mérési tartomány K típusú termoelem esetén: -200 °C °C 29

30 Termoelem - hidegpont Hidegpont kompenzálás 30

31 NI-9211 hidegpont-kompenzálás 31 Termisztor

32 Integrált hőmérsékletszenzorok 32

33 IC hőmérsékletszenzorok LM35 Lineáris kimenet +2 °C °C 33

34 IC hőmérsékletszenzorok AD7414 Digitális kimenet 10 bit -40 °C °C 34

35 IC hőmérsékletszenzorok LM75 Digitális kimenet 9 bit -55 °C °C 35

36 Pirométerek 36

37 Fény detektálása 37

38 Fény érzékelése 38

39 Bolométer Hőhatás mérése (infravörös fény detektálása) 39

40 Fotóellenállás (light dependent resistor) 40

41 Fotodióda Előnyök: – gyors – az áram arányos a fényintenzitással – olcsó Érzékenység: szükség szerint optikai szűrővel módosítható 41

42 Fotodióda 42

43 Fotodióda 43

44 Fotótranzisztor Tranzisztor vezérlése: fény (bázisáram helyett) Nagyobb érzékenység/áram 44

45 CCD 45

46 Hőkamera 46

47 Ionizáló sugárzások érzékelése Működési elv: – Elektronok gerjesztése (vezetés, fényhatás) – Ionizáció 47 Geiger-Müller számláló Szcintillátor

48 Pulzoximéter Pulzusszám Oxigén szaturáció 48

49 ... vége... Köszönöm a figyelmet 49


Letölteni ppt "Mérés és adatgyűjtés Szenzorok I. Mingesz Róbert 2014. április 24. v4.0 1."

Hasonló előadás


Google Hirdetések