O que é um sensor? Análise de conhecimento relacionada a sensores

O que é um sensor Quais são as classificações de sensores? Como funciona um sensor? Primeiro, a definição de sensor. A norma nacional GB7665-87 define um sensor como: "um dispositivo ou aparelho que pode detectar uma grandeza medida específica e convertê-la em um sinal utilizável de acordo com uma determinada lei, geralmente composto por elementos sensíveis e elementos de conversão". Um sensor é um dispositivo de detecção que pode captar informações medidas e transformá-las em sinais elétricos ou outras formas de saída de informação necessárias, de acordo com certas regras, para atender aos requisitos de transmissão, processamento, armazenamento, exibição, registro e controle de informações. 2. Classificação de sensores. Atualmente, não existe uma classificação unificada de sensores, mas há três classificações comumente utilizadas: 1. De acordo com a grandeza física medida, os sensores podem ser divididos em sensores de deslocamento, força, velocidade, temperatura, vazão, composição de gases, etc. 2. De acordo com o princípio de funcionamento, os sensores podem ser classificados em sensores de resistência, capacitância, indutância, tensão, efeito Hall, fotoelétricos, de grade, termopares e outros. 3. De acordo com a natureza do sinal de saída do sensor, ele pode ser dividido em: sensor tipo chave, cuja saída é um sinal de comutação ('1' e '0' ou 'ligado' e 'desligado'); sensor com saída analógica; sensor com saída de pulso ou digital. Terceiro, as características estáticas do sensor. A característica estática do sensor refere-se ao sinal de entrada estático, ou seja, à relação entre a saída e a entrada do sensor. Isso ocorre porque, nesse momento, a entrada e a saída são independentes no tempo. Portanto, a relação entre elas, ou seja, as características estáticas do sensor, pode ser descrita por uma equação algébrica sem variáveis ​​de tempo, ou por uma curva característica traçada com a entrada no eixo das abscissas e a saída correspondente no eixo das ordenadas. Os principais parâmetros das características estáticas do sensor são: linearidade, sensibilidade, resolução e histerese, etc. Quarto, as características dinâmicas do sensor. As chamadas características dinâmicas referem-se às características da saída do sensor quando a entrada muda. Na prática, as características dinâmicas do sensor são frequentemente expressas por sua resposta a alguns sinais de entrada padrão. Isso ocorre porque a resposta do sensor ao sinal de entrada padrão é fácil de obter experimentalmente, e existe uma certa relação entre sua resposta ao sinal de entrada padrão e sua resposta a qualquer sinal de entrada, sendo muitas vezes possível inferir a última a partir do conhecimento da primeira. Os sinais de entrada padrão comumente usados ​​incluem o sinal de degrau e o sinal senoidal, portanto, as características dinâmicas do sensor também são comumente expressas pela resposta ao degrau e pela resposta em frequência. Linearidade: Em circunstâncias normais, a saída característica estática real do sensor é uma curva, e não uma linha reta. Na prática, para que o medidor tenha uma leitura uniforme na escala, uma linha reta ajustada é frequentemente usada para representar aproximadamente a curva característica real. A linearidade (ou não linearidade, erro de linearidade) é um índice de desempenho do grau de aproximação. Existem muitas maneiras de selecionar a linha reta de ajuste. Por exemplo, a linha reta teórica que conecta a entrada zero ao ponto de saída de escala completa é usada como linha reta de ajuste; A reta teórica cuja soma dos quadrados é pequena é usada como reta de ajuste, e essa reta de ajuste é chamada de reta de ajuste do método dos quadrados menores. 6. A sensibilidade do sensor refere-se à razão entre a variação da grandeza de saída do sensor em regime permanente (△y) e a variação da grandeza de entrada (△x). É a inclinação da curva característica de saída-entrada. Se houver uma relação linear entre a saída do sensor e a entrada, a sensibilidade S é constante. Caso contrário, ela varia com a grandeza de entrada. A dimensão da sensibilidade é a razão entre as dimensões de saída e entrada. Por exemplo, quando o deslocamento de um sensor de deslocamento varia em 1 mm e a tensão de saída varia para 200 mV, sua sensibilidade deve ser expressa como 200 mV/mm. Quando as dimensões de saída e entrada do sensor são as mesmas, a sensibilidade pode ser entendida como uma ampliação. Uma sensibilidade maior pode ser obtida aumentando-se a sensibilidade. No entanto, quanto maior a sensibilidade, menor a faixa de medição e pior a estabilidade. A capacidade de medir pequenas variações. Ou seja, se a entrada mudar lentamente a partir de um determinado valor diferente de zero, e quando essa variação não ultrapassar um certo limite, a saída do sensor permanecerá inalterada. A resposta do sensor a essa variação é imperceptível. Somente quando a variação da entrada exceder o poder de resolução, a saída se alterará. Normalmente, a resolução de cada ponto na escala completa do sensor não é a mesma; portanto, a grande variação na entrada que produz uma mudança abrupta na saída dentro da escala completa é frequentemente usada como um índice para medir a resolução. Se os indicadores acima forem expressos como uma porcentagem da escala completa, isso é chamado de resolução. 8. Sensor resistivo. Um sensor resistivo é um dispositivo que converte grandezas físicas como deslocamento, deformação, força, aceleração, umidade, temperatura, etc., em valores de resistência. Existem principalmente sensores resistivos de deformação, piezoresistivos, de resistência térmica, térmicos, de gás, de umidade e outros.

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