ერთის ნაწილი
1. განსაზღვრული ფიზიკური მეთოდით ხდება გაზომილი პარამეტრების რაოდენობის განსაზღვრა გარკვეულ დიაპაზონში, იმის დასადგენად, აკმაყოფილებს თუ არა გაზომილი პარამეტრები მოთხოვნებს, თუ არსებობს თუ არა პარამეტრების რაოდენობა. უცნობი სიდიდის იმავე ბუნების სტანდარტულ სიდიდესთან შედარების პროცესი, გაზომილი ჯგუფის მიერ გაზომილი სტანდარტული სიდიდის ჯერადის განსაზღვრა და ამ ჯერადის რიცხვითი გამოხატვა.
ავტომატიზაციისა და აღმოჩენის სფეროში, აღმოჩენის ამოცანაა არა მხოლოდ მზა პროდუქციის ან ნახევარფაბრიკატების შემოწმება და გაზომვა, არამედ წარმოების პროცესის ან მოძრავი ობიექტის შემოწმების, ზედამხედველობისა და კონტროლის მიზნით, რათა ის ადამიანების მიერ შერჩეულ საუკეთესო მდგომარეობაში მოიყვანონ, აუცილებელია ნებისმიერ დროს სხვადასხვა პარამეტრის ზომისა და ცვლილების აღმოჩენა და გაზომვა. წარმოების პროცესისა და მოძრავი ობიექტების რეალურ დროში აღმოჩენისა და გაზომვის ამ ტექნოლოგიას ასევე საინჟინრო შემოწმების ტექნოლოგიას უწოდებენ.
არსებობს გაზომვის ორი ტიპი: პირდაპირი გაზომვა და არაპირდაპირი გაზომვა
პირდაპირი გაზომვა გულისხმობს მრიცხველის ჩვენების გაზომილი მნიშვნელობის გაზომვას ყოველგვარი გამოთვლის გარეშე, მაგალითად: ტემპერატურის გასაზომად თერმომეტრის გამოყენება, ძაბვის გასაზომად მულტიმეტრის გამოყენება.
არაპირდაპირი გაზომვა გულისხმობს გაზომვასთან დაკავშირებული რამდენიმე ფიზიკური სიდიდის გაზომვას და გაზომილი მნიშვნელობის გამოთვლას ფუნქციური დამოკიდებულების მეშვეობით. მაგალითად, სიმძლავრე P დაკავშირებულია ძაბვასთან V და დენთან I, ანუ P=VI, ხოლო სიმძლავრე გამოითვლება ძაბვისა და დენის გაზომვით.
პირდაპირი გაზომვა მარტივი და მოსახერხებელია და ხშირად გამოიყენება პრაქტიკაში. თუმცა, იმ შემთხვევებში, როდესაც პირდაპირი გაზომვა შეუძლებელია, პირდაპირი გაზომვა მოუხერხებელია ან პირდაპირი გაზომვის შეცდომა დიდია, შესაძლებელია არაპირდაპირი გაზომვის გამოყენება.
ფოტოელექტრული სენსორისა და სენსორის კონცეფცია
სენსორის ფუნქციაა არაელექტრული სიდიდის გარდაქმნა გამომავალ ელექტრულ სიდიდედ, რომელთანაც არსებობს გარკვეული შესაბამისი დამოკიდებულება, რაც არსებითად წარმოადგენს ინტერფეისს არაელექტრულ სიდიდეებსა და ელექტრულ სიდიდეებს შორის. აღმოჩენისა და კონტროლის პროცესში, სენსორი წარმოადგენს მნიშვნელოვან გარდამქმნელ მოწყობილობას. ენერგიის თვალსაზრისით, სენსორი შეიძლება დაიყოს ორ ტიპად: ერთი არის ენერგიის კონტროლის სენსორი, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც აქტიური სენსორი; მეორე არის ენერგიის გარდაქმნის სენსორი, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც პასიური სენსორი. ენერგიის კონტროლის სენსორი ეხება სენსორს, რომელიც იზომება ელექტრული პარამეტრების (როგორიცაა წინაღობა, ტევადობა) ცვლილებების გარდაქმნად, სენსორს სჭირდება ამაღელვებელი კვების წყაროს დამატება, შესაძლებელია პარამეტრების ცვლილებების გაზომვა ძაბვის, დენის ცვლილებებად. ენერგიის გარდაქმნის სენსორს შეუძლია გაზომილი ცვლილება პირდაპირ გარდაქმნას ძაბვის და დენის ცვლილებად, გარე აგზნების წყაროს გარეშე.
ბევრ შემთხვევაში, გასაზომი არაელექტრული სიდიდე არ არის ისეთი არაელექტრული სიდიდე, რომლის გადაკეთებაც სენსორს შეუძლია, რაც მოითხოვს სენსორის წინ მოწყობილობის ან მოწყობილობის დამატებას, რომელსაც შეუძლია გაზომილი არაელექტრული სიდიდე გარდაქმნას იმ არაელექტრულ სიდიდედ, რომლის მიღება და გარდაქმნაც სენსორს შეუძლია. კომპონენტი ან მოწყობილობა, რომელსაც შეუძლია გაზომილი არაელექტროენერგიის ხელმისაწვდომ ელექტროენერგიად გარდაქმნა, არის სენსორი. მაგალითად, ძაბვის წინააღმდეგობის დეფორმაციის საზომით გაზომვისას, აუცილებელია დეფორმაციის საზომი მიამაგროთ წნევის ელასტიურ ელემენტს, ელასტიური ელემენტი გარდაქმნის წნევას დეფორმაციის ძალად, ხოლო დეფორმაციის საზომი გარდაქმნის დეფორმაციის ძალას წინააღმდეგობის ცვლილებად. ამ შემთხვევაში დეფორმაციის საზომი არის სენსორი, ხოლო ელასტიური ელემენტი არის სენსორი. როგორც სენსორს, ასევე სენსორს შეუძლიათ გაზომილი არაელექტროენერგიის გარდაქმნა ნებისმიერ დროს, მაგრამ სენსორი გარდაქმნის გაზომილ არაელექტროენერგიას ხელმისაწვდომ არაელექტროენერგიად და სენსორი გარდაქმნის გაზომილ არაელექტროენერგიას ელექტროენერგიად.
2, ფოტოელექტრული სენსორიეფუძნება ფოტოელექტრულ ეფექტს, სინათლის სიგნალის ელექტრო სიგნალის სენსორად გარდაქმნას, ფართოდ გამოიყენება ავტომატურ კონტროლში, აერონავტიკაში, რადიოსა და ტელევიზიაში და სხვა სფეროებში.
ფოტოელექტრული სენსორები ძირითადად მოიცავს ფოტოდიოდებს, ფოტოტრანზისტორებს, ფოტორეზისტორებს Cds, ფოტოშემაერთებლებს, მემკვიდრეობით მიღებულ ფოტოელექტრულ სენსორებს, ფოტოუჯრედებს და გამოსახულების სენსორებს. ძირითადი სახეობების ცხრილი ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში. პრაქტიკული გამოყენებისას, სასურველი ეფექტის მისაღწევად აუცილებელია შესაბამისი სენსორის შერჩევა. შერჩევის ზოგადი პრინციპია:მაღალსიჩქარიანი ფოტოელექტრული აღმოჩენასქემა, განათების ფართო დიაპაზონის მრიცხველი, ულტრამაღალსიჩქარიანი ლაზერული სენსორი უნდა აირჩიოს ფოტოდიოდი; რამდენიმე ათასი ჰერცის მარტივი იმპულსური ფოტოელექტრული სენსორი და მარტივ წრედში დაბალი სიჩქარის იმპულსური ფოტოელექტრული გადამრთველი უნდა აირჩიოს ფოტოტრანზისტორი; მიუხედავად იმისა, რომ რეაგირების სიჩქარე დაბალია, წინააღმდეგობის ხიდის სენსორი კარგი მუშაობით და ფოტოელექტრული სენსორი წინააღმდეგობის თვისებით, ქუჩის ნათურის ავტომატური განათების წრედში ფოტოელექტრული სენსორი და ცვლადი წინააღმდეგობა, რომელიც პროპორციულად იცვლება სინათლის სიძლიერის მიხედვით, უნდა აირჩიოს Cds და Pbs ფოტომგრძნობიარე ელემენტები; მბრუნავი ენკოდერები, სიჩქარის სენსორები და ულტრამაღალი სიჩქარის ლაზერული სენსორები უნდა იყოს ინტეგრირებული ფოტოელექტრული სენსორები.
ფოტოელექტრული სენსორის ტიპი ფოტოელექტრული სენსორის მაგალითი
PN კვანძიPN ფოტოდიოდი(Si, Ge, GaAs)
PIN ფოტოდიოდი (Si მასალა)
ზვავის ფოტოდიოდი(Si, Ge)
ფოტოტრანზისტორი (ფოტოდარლინგტონის მილი) (Si მასალა)
ინტეგრირებული ფოტოელექტრული სენსორი და ფოტოელექტრული ტირისტორი (Si მასალა)
არა-pn შეერთების ფოტოუჯრედი (მასალა, რომელიც იყენებს CdS, CdSe, Se, PbS)
თერმოელექტრული კომპონენტები (გამოყენებული მასალები (PZT, LiTaO3, PbTiO3)
ელექტრონული მილის ტიპის ფოტომილი, კამერის მილი, ფოტოგამრავლების მილი
სხვა ფერისადმი მგრძნობიარე სენსორები (Si, α-Si მასალები)
მყარი გამოსახულების სენსორი (Si მასალა, CCD ტიპი, MOS ტიპი, CPD ტიპი)
პოზიციის აღმოჩენის ელემენტი (PSD) (Si მასალა)
ფოტოუჯრედი (ფოტოდიოდი) (მასალების Si-სთვის)
გამოქვეყნების დრო: 2023 წლის 18 ივლისი