Sensor adalah istilah umum untuk perangkat atau perangkat yang dapat diukur dan diubah menjadi sinyal keluaran yang dapat digunakan menurut aturan tertentu, biasanya terdiri dari komponen sensitif dan komponen konversi. Ketika output dari sensor adalah sinyal standar yang ditentukan, itu disebut pemancar.
Konsep pemancar adalah alat yang mengubah sinyal listrik non-standar menjadi sinyal listrik standar, dan sensor adalah perangkat yang mengubah sinyal fisik menjadi sinyal listrik. Di masa lalu, sinyal fisik digunakan, tetapi sekarang sinyal lain tersedia. Instrumen utama mengacu pada alat ukur di tempat atau meteran kontrol dasar, dan instrumen sekunder mengacu pada instrumen yang menggunakan sinyal meteran utama untuk menyelesaikan fungsi lain: seperti kontrol, tampilan, dan fungsi lainnya.
Sensor dan pemancar adalah konsep instrumen termal. Sensor mengubah besaran fisis non-listrik seperti suhu, tekanan, level cairan, material, karakteristik gas, dll. menjadi sinyal elektrik atau secara langsung mengirimkan besaran fisis seperti tekanan, level cairan, dll. ke pemancar.
Pemancar adalah sumber sinyal yang memperkuat sinyal listrik lemah yang dikumpulkan oleh sensor untuk mengirimkan atau memulai komponen kontrol, atau mengubah input non-listrik dari sensor menjadi sinyal listrik dan memperkuatnya untuk pengukuran dan kontrol jarak jauh. Besaran analog juga dapat diubah menjadi besaran digital sesuai kebutuhan. Sensor dan pemancar bersama-sama membentuk sumber sinyal pemantauan yang dikontrol secara otomatis. Kuantitas fisik yang berbeda memerlukan sensor yang berbeda dan pemancar yang sesuai. Ada juga pemancar yang tidak mengubah kuantitas fisik menjadi sinyal listrik, seperti "pemancar tekanan diferensial" dari pengukur ketinggian air boiler. Di kedua sisi bellow pemancar, tekanan diferensial di kedua sisi bellow menggerakkan perangkat penguat mekanis untuk menunjukkan ketinggian air dengan penunjuk. Tentu saja, ada juga yang mengubah besaran listrik analog menjadi besaran digital, yang juga bisa disebut pemancar. Di atas hanyalah ilustrasi konseptual tentang perbedaan antara sensor dan pemancar.
Karakteristik berbagai sensor
Pertama, definisi sensor
Standar nasional GB7665-87 mendefinisikan sensor sebagai: "Perangkat atau perangkat yang dapat merasakan pengukuran yang ditentukan dan mengubahnya menjadi sinyal yang dapat digunakan menurut hukum tertentu, biasanya terdiri dari komponen sensitif dan komponen konversi." Sensor adalah alat pendeteksi yang dapat merasakan informasi yang diukur, dan dapat mengubah informasi yang dirasakan menjadi sinyal listrik atau bentuk output informasi lainnya yang diperlukan sesuai dengan aturan tertentu, sehingga memenuhi persyaratan transmisi informasi, pemrosesan, penyimpanan, Tampilan, persyaratan pencatatan dan pengendalian. Ini adalah tautan pertama yang mewujudkan deteksi otomatis dan kontrol otomatis.
Kedua, klasifikasi sensor
Saat ini, tidak ada metode klasifikasi terpadu untuk sensor, tetapi tiga berikut umumnya digunakan:
1. Menurut kuantitas fisik sensor, dapat dibagi menjadi perpindahan, gaya, kecepatan, suhu, aliran, komposisi gas dan sensor lainnya
2. Menurut prinsip kerja sensor, dapat dibagi menjadi resistansi, kapasitansi, induktansi, tegangan, Hall, fotolistrik, kisi, termokopel dan sensor lainnya.
3. Menurut sifat sinyal keluaran sensor, dapat dibagi menjadi: sensor tipe sakelar yang keluarannya adalah nilai sakelar ("1" dan "0" atau "hidup" dan "mati"); keluarannya adalah sensor analog; output adalah pulsa atau Kode sensor digital.
Ketiga, karakteristik statis sensor
Karakteristik statis dari sensor mengacu pada hubungan antara keluaran sensor dan masukan dari sinyal masukan statis. Karena input dan output tidak bergantung pada waktu saat ini, hubungan di antara keduanya, yaitu karakteristik statis sensor, dapat berupa persamaan aljabar tanpa variabel waktu, atau input digunakan sebagai absis, dan output yang sesuai. adalah Kurva karakteristik yang ditarik oleh ordinat dijelaskan. Parameter utama yang mencirikan karakteristik statis sensor adalah: linearitas, sensitivitas, resolusi, dan histeresis.
Keempat, karakteristik dinamis dari sensor
Yang disebut karakteristik dinamis mengacu pada karakteristik output sensor ketika input berubah. Dalam pekerjaan praktis, karakteristik dinamis dari sensor sering diwakili oleh responsnya terhadap beberapa sinyal input standar. Ini karena respons sensor terhadap sinyal input standar mudah diperoleh secara eksperimental, dan ada hubungan tertentu antara responsnya terhadap sinyal input standar dan responsnya terhadap sinyal input apa pun, dan yang terakhir sering dapat disimpulkan dengan mengetahui mantan. Sinyal input standar yang paling umum digunakan adalah sinyal langkah dan sinyal sinusoidal, sehingga karakteristik dinamis dari sensor juga sering dinyatakan dengan respons langkah dan respons frekuensi.
5. Linearitas sensor
Biasanya, output karakteristik statis aktual dari sensor adalah kurva daripada garis lurus. Dalam pekerjaan praktis, untuk membuat meteran memiliki pembacaan skala yang seragam, garis lurus yang dipasang sering digunakan untuk mewakili kurva karakteristik yang sebenarnya, dan linieritas (kesalahan non-linier) adalah indikator kinerja pendekatan ini.
Ada banyak cara untuk memilih garis pas. Misalnya, ambil garis lurus teoretis yang menghubungkan input nol dan titik output skala penuh sebagai garis lurus yang pas; atau ambil garis lurus teoretis yang jumlah kuadrat deviasinya dari setiap titik pada kurva karakteristik adalah yang terkecil sebagai garis lurus pas, dan garis lurus pas ini disebut pas kuadrat terkecil. Berbaris.
6. Sensitivitas sensor
Sensitivitas mengacu pada rasio perubahan output y terhadap perubahan input x di bawah kondisi kerja sensor yang tunak.
Ini adalah kemiringan kurva karakteristik output-input. Jika ada hubungan linier antara keluaran sensor dan masukan, maka sensitivitas S adalah konstan. Jika tidak, itu akan bervariasi dengan jumlah input.
Dimensi sensitivitas merupakan perbandingan dimensi keluaran dan masukan. Misalnya, untuk sensor perpindahan, ketika perpindahan berubah 1 mm, tegangan output berubah 200mV, maka sensitivitasnya harus dinyatakan sebagai 200mV/mm.
Ketika dimensi output dan input sensor sama, sensitivitas dapat dipahami sebagai perbesaran.
Meningkatkan sensitivitas, bisa mendapatkan akurasi pengukuran yang lebih tinggi. Namun, semakin tinggi sensitivitasnya, semakin sempit rentang pengukurannya dan semakin buruk stabilitasnya.
Tujuh, resolusi sensor
7. Resolusi mengacu pada kemampuan sensor untuk merasakan perubahan terkecil dalam besaran ukur. Artinya, jika kuantitas input berubah perlahan dari beberapa nilai bukan nol. Ketika nilai perubahan input tidak melebihi nilai tertentu, output sensor tidak akan berubah, yaitu sensor tidak dapat membedakan perubahan besaran input. Output berubah hanya ketika kuantitas input berubah di luar resolusi.
Biasanya, resolusi setiap titik dalam rentang skala penuh dari sensor tidak sama, sehingga nilai perubahan maksimum dalam besaran input yang dapat menghasilkan langkah perubahan besaran keluaran dalam rentang skala penuh sering digunakan sebagai indeks untuk mengukur resolusi. Jika indikator di atas dinyatakan sebagai persentase skala penuh, itu disebut resolusi.
