SENZORI I PRETVARA ČI
description
Transcript of SENZORI I PRETVARA ČI
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
11
SENZORI I PRETVARAČI
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
22
Merenje
Merenje je staro kao i civilizacija i predstavlja jedan važan deo veze između čoveka i fizičkog sveta. Ono predstavlja proces prikupljanja informacija iz sredine koja nas okružuje. Pri tome, koristi se grupa senzora koji predstavljaju ključne elemente za ostvarivanje ove funkcije. Termini informacija i znanje se koriste sa sličnim značenjem i ciljem da opišu suštinu rezultata dobijenih od jednog ili više senzora. Pojedinačne promenljive koje se posmatraju nazivaju se merene veličine. Generalno, grupe senzora koji se primenjuju u procesu merenja često nazivamo i merna instrumentacija. Stepen tačnosti merenja može se odrediti jedino ako znamo tačnu vrednost merene veličine. Ipak, instrumenatacija ne može biti napravljena tako da funkcioniše bez greške. Zbog toga ona ne može pružiti sasvim precizne rezultate merenja i mora biti odabrana tako da obezbedi podatke u okvirima dozvoljene greške u sistemu u kome se primenjuje.
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
33
Merenje neelektričnih veličina
Merenje neelektričnih veličina kao što su pomeraj, temperatura, sila, pritisak, vibracije, protok fluida i drugih, ima veliki značaj u naučnoj i tehničkoj praksi, a posebno u industriji. Među različitim metodama koje se danas primenjuju nesumnjivo najveći značaj imaju metode merenja električnim putem. Primenjuju se elektronski instrumenti za merenje neelektričnih veličina, koje karakterišu osobine kao što su visoka tačnost, brzo i jednostavno očitavanje mernih rezultata i relativno mali uticaj spoljašnjih ometajućih faktora na rad instrumenta. Da bi se koristile električne metode merenja, vrši se konverzija neelektričnih veličina u električne signale pomoću uređaja koji se zove ulazni merni pretvarač ili najčešće samo merni pretvarač.
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
44
Merni pretvarač
Merni pretvarač predstavlja glavni i osnovni element ulaznog uređaja instrumentacionog sistema, pa i celog mernog sistema. Trebalo bi naglasiti da u literaturi postoje različita tumačenja mernog pretvarača, gde se pod ovim terminom često podrazumeva senzor. Bolje rečeno, termin senzor se obično koristi umesto termina merni pretvarač.
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
55
Senzor
Senzor je primarni osetljivi element pretvarača i odgovoran je za konverziju merene veličine koja je najčešće neelektrična u električnu, dok merno kolo predstavlja neophodni minimum elektronike za dobijanje prihvatljivog korisnog mernog signala. Često se pod uticajem merene veličine menja neki električni parametar senzora, a uz pomoć mernih kola se dobija električni signal, odnosno napon ili struja, čija je vrednost proporcionalna merenoj veličini. Tipičan primer je otporni senzor temperature kao senzor, dok se na izlazu mernog mosta dobija napon proporcionalan merenoj temperaturi. Merni pretvarači se mogu deliti i prema primenama u skladu sa fizičkim veličinama, osobinama, ili stanjima koja se mere pomoću njih.
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
66
Akvizicija podataka
•Današnji svet skoro u potpunosti funkcioniše na odlukama koje se zasnivaju na prikupljanju podataka i njihovoj daljoj analizi.
•U suštini postoji onoliko sistema za prikupljanje podatka koliko postoji i tipova podataka.
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
77
Akvizicija podataka
•Akvizicija podataka je proces pomoću koga fizički fenomeni iz realnog sveta se transformišu u električne signale koji se mere i konvertuju u digitalni format za potrebe procesiranja, analize, i memorisanja od strane računara.
•Kod najvećeg broja aplikacija DAS (Data Acquisition System) je projektovan ne samo da prikuplja podatke nego i da preuzima odgovarajuće upravljačke akcije. Zbog toga definicija DAS-a treba da se proširi ne samo na aspekte pribavljanja nego i na upravljanje radom sistema.
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
88
Analogni interfejs digitalnom svetu
Struja Napon Snaga Frekfencija Vreme Faza
Analogni
Paralelni Serijski
kodirani Brojanje
serijski
Digitalni
transliranjeanaliza iliproces
Fizi~ki Hemijski Poziciono, na
skali instrumenta Brojevi
neelektri~nidomen
transliranje
transdjuseri (merni pretvara~i) sistemi za akviziciju podataka
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
99
Osnovni elementi
•senzori i pretvarači•kabliranje•kondicioniranje signala•hardver za akviziciju•računar uključujući operativni sistem•softver za akviziciju podataka
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
1010
Funkcionalni dijagram DAS-a
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
1111
Pretvarači i senzori
•Pretvarači i senzori ostvaruju interfejs između realnog sveta sa jedne i DAS-a sa druge strane, konvertujući fizičke fenomene u električne signale koje zatim prihvata hardver za kondicioniranje i akviziciju.
•Pretvarači mogu da obave bilo koji tip merenja fizičke veličine i generišu električni signal. Tipični reprezenti su termospregovi, IC senzori, itd.
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
1212
Šest energetskih domena
Postoji šest važnih energetskuh domena između kojih se vrši konverzija.
Konverzija se vrši prema električnom domenu jer su električni signali najpogodniji za modifikaciju.
radijacioni
mahani~ki
termi~ki
hemijski
magnentni
elektri~ni
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
1313
Tipični uređaji – pretvarači signala
Izlaz
Ulaz
radijacioni mehanički termički električni magnetni hemijski
radijacioni optički filtar Golay-ova ćelija
solarimetar solarna ćelija
fotografski proces
mehanički kremen menjač električni generator
termički temper.-osetljivi LCD
bimetal izmenjivač toplote
termopar
električniLED zvučnik MOSFET kalem baterija
magnetni magneto-optički
modulator
magnetno kvačilo
adijabatski demagneter
Hall-ova ploča
magnetno kolo
hemijski sveća eksplozioni motor
gasni grejač pH merna ćelija
hemijski proces
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
1414
Efekti konverzije signala
Izlaz
Ulaz
radijacioni mehanički termički električni magnetni hemijski
radijacioni foto-luminiscencija
radijacioni pritisak
radijaciono zagrevanje
foto-provodnost
fotomagnetni efekat
fotohemijski efekat
mehanički foto-elastični efekat
konzervativni moment
frikciono zagrevanje
piezoelektr. efekat
magneto-strikcija
pritiskom indukovana eksplozija
termički usijavanje termička ekspanzija
provodjenje toplote
Seebeck-ov efekat
Curie-Weiss-ov zakon
električni injektivna lumuniscencija
piezo-elektr. efekat
Peltier-ov efekat
efekat p-n spoja
Amperov zakon
elektroliza
magnetni Faradejev efekat
magneto-strikcija
Ettinghaus-enov efekat
Hall-ov efekat magnetna indukcija
hemijski hemo-luminiscencija
reakcija eksplozije
egzotermička reakcija
Voltin efekat hemijska reakcija
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
1515
Kabliranje
•Kabliranje se odnosi na fizičko povezivanje pretvarača i senzora sa hardverom za kondicioniranje signala i/ili hardveraom za akviziciju podataka
•Kada je kondicioniranje signala i/ili hardver za akviziciju podataka udaljen od računara tada se kabliranjem ostvaruje fizička veza izmedju ova dva hardverska elementa i host-a
•Ako je fizička veza izvedena kao RS-232 ili RS-485 komunikacioni interfejs tada se ova komponenta kabliranja često naziva komunikaciono kabliranje
•Kabliranje je po dimenzijama najveća fizička komponenta, i podložna je efektima spoljašnjeg šuma, a posebno uticaju smetnji od industrijskih postrojenja
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
1616
Kondicioniranje signala
•Električne signale generisane od strane pretvarača često je potrebno konvertovati u oblik koji je prihvatljiv od strane hardvera za akviziciju podataka, posebno AD konvertora koji konvertuje primljeni signal u željeni digitalni format
•Osnovni zadaci koje obavlja blok za signal kondicioniranje su:– filtriranje– pojačanje– linearizacija– izolacija– pobuda (neki od pretvarača za korektni rad zahtevaju strujne ili
naponske pobudne signale)
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
1717
Hardver za akviziciju
•Hardver za akviziciju se može definisati kao komponenta DAS-a koja obavlja sledeće funkcije:
– Procesiranje i konverzija ulaznih analognih signala u digitalni format
– Prihvatanje digitalnih ulaznih signala
– Procesiranje digitalnih signala i konverziaj u analogni format
– Generisanje digitalnih izlaznih signala
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
1818
Softver za akviziciju
•Hardver za akviziciju ne radi bez softvera
•Za programiranje hardvera postoje tri dostupne opcije:– Direktno programiranje hardvera za akviziciju
– Korišćenje drajverskih rutina vrlo niskog nivoa
– Korišćenje off-the-shelf aplikacionog softvera tipa LabVIEW
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
1919
Domeni podataka
•Sa aspekta metrologije, sve veličine čiju vrednost procenjujemo, delimo na ne-električne i električne.
•Ne-električne veličine su one koje pripadaju magnetnom, hemijskom, radijacionom, mehaničkom i termičkom energetskom domenu.
•Skup energetskih domena karakterističnih za ne-električne veličine, nazivamo zajedničkim imenom fizički domen.
•Kod električnog energetskog domena, razlikujemo tri forme električnih signala, a to su:
– analogna forma : amplitude struje i napona predstavljaju relevantan odziv
– vremenska forma : vremenski odnos izmedju nivoa signala se koristi da opiše neku veličinu
– digitalna forma: racionalan broj predstavlja mereni podatak
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
2020
Analogni domen
•Merenje podataka u ovom pod-domenu se svodi na merenje amplitude struje ili napona.
•Signal u ovom domenu je kontinualno promenljiva veličina koja se može neprekidno procenjivati u vremenu ili diskretno meriti u bilo kom trenutku
•Analogni signali mogu pripadati jednom od sledeća četiri oblika:– naelektrisanje,
– napon,
– struja,
– snaga.
naelektrisanje
napon
struja
snaga
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
2121
Vremenski domen
•Merenje podataka u ovom domenu sastoji se u određivanju promene vrednosti signala u određenim vremenskim trenucima,
•Najčešći oblici procene vrednosti signala su:– određivanje frekvencije periodičnih talasnih oblika, – određivanje vremenskog perioda između dva impulsa,– određivanje fazne razlike merenog talasnog oblika u odnosu na
referentni talasni oblik.•Osnovna tri pod-domena koja pripadaju vremenskom domenu su:
– frekvencija – širina impulsa– fazna razlika
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
2222
Digitalni domen
•Podatke čine signali koji imaju samo dva nivoa: visoko (digitalna 1) i nisko (digitalna 0),
•Standardno, ovi signali predstavljaju kodirani oblik celobrojnih brojeva ili standardnih znakova.
•Postoje tri glavne forme digitalnih signala:– serijski podaci - predstavljaju se nizom impulsa koji se prenose
kanalom
– paralelni podaci - predstavljaju skup impulsa koji se simultano prenose po većem broju kanala.
– brojački impulsi - frekvencija impulsa predstavlja relevantan podatak.
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
2323
Proces merenja – prelazak iz jednog domena u drugi
•Proces merenja se može razmatrati kao skup ulančanih interdomenskih prelaza tj. konverzija i intradomenskih prelaza tj. kondicioniranje.
•Za prelaz signala ili skupa podataka iz jednog domena podataka u drugi potrebno je ugraditi posebna kola ili odgovarajuće elektronske sklopove.
•Ugradnjom elektronskih sklopova i posebnih kola unose se inherentne greške tj. pogoršava se tačnost i linearnost, unosi se dodatno kašnjenje signala ...
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
2424
Zašto se koriste DAS-ovi?
DAS-ovi se koriste za merenje i arhiviranje signala koji se generišu bilo kao:
•signali koji potiču od direktnog merenja električnih veličina:– napona,– struje, – otpora, – frekvencije
•signali koji potiču od pretvarača kao što su termoparovi, tenzometarske trake, i dr.
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
2525
Tipovi DAS-ova
Instrumentacioni sistemi, koji se kod DAS-ova koriste za procenu ulazne veličine, mogu se podeliti u sledeće dve glavne klase:
•analogni - mere informaciju u analognom obliku.
•digitalni - obrađuju informaciju u digitalnoj formi.
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
2626
Metalni otporni senzori – električni senzori temperature
Svoj rad baziraju na činjenici da se promena otpornosti sa temperaturom, u određenom opsegu, može aproksimirati linearnom funkcijom ili polinomom do trećeg reda pri čemu se koeficijenti mogu lako odrediti snimanjem karakteristike otpornika
RT=R0(1+T)
Otporni senzor je pasivan senzor i kroz njega mora teći struja da bi se dobio napon koji se može meriti. Međutim prolaskom struje kroz njega on se dodatno greje usled oslobađanja Džulove energije I2R. Ovo je najveći nedostatak otpornih senzora i ispoljava se kao sistemska greška
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
2727
Metalni otporni senzori – električni senzori temperature
Otporni senzor od Ni-žice
U odnosu na platinu Nikl ima:• veći linearni temperaturni koeficijent otpora• veći odnos otpora na 100 °C i 0 °C• statička karakteristika je nelinearnija i još nestabilna i
nereproduktivna• opseg temperature je manji jer se pri višim temperaturama
javljaju korozija i oksidacija• Imaju nižu cenu i koriste se u tehnici grejanja, hlađenja i
klimatizacije za merenje temperature vazduha
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
2828
Termistori – poluprovodni senzori temperature
Promena otpora sa temperaturom je velika, nelinearna i aproksimira se eksponencijalnom jednačinom
RT=AeB/T˙
Kod većine termistora otpornost opada sa porastom temperature NTC
Postoje i PTC
Postoje i termistori sa linearnom k-kom
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
2929
Termopar
Princip merenja temperature zasniva na Zebekovom (Seebeck) efektu, - pojava da na spojevima dva različita metala, kada se nalaze na različitim temperaturama, nastaje elektromotorna sila koja zavisi od razlike temperatura.
Najčešće od metala ili poluprovodnika
Spajanje zavarivanjem ili lemljenjem
Neophodna kompenzacija temperature hladnog kraja
Korišćenje zaštitnih obloga
Opseg merenja od -260 do +2800 oC
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
3030
Senzori vlažnosti
Merenje vlažnosti je od izuzetnog značaja u mnogim oblastima:
Sušare
Klimatizacija
Tekstilna industrija
Štamparije
Proizvodnja integrisanih elektronskih komponenti
Farmaceutska industrija …
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
3131
Vrste senzora vlažnosti
•Kapacitivni senzori
•Rezistivni senzori
•Bezkontaktni senzori
•Ostali tipovi senzora
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
3232
Kapacitivni senzori vlažnosti
•Detektuje se promena kapacitivnosti senzora, koja zavisi od vlažnosti izolacionog materijala između elektroda•Danas najčešće korišćen tip senzora•Koriste se za merenje vlažnosti vazduha kao i za merenje vlažnosti čvrstih i zrnastih materijala
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
3333
Rezistivni senzori vlažnosti
•Merenje vlažnosti se zasniva na određivanju provodnosti higroskopnog materijala između dve paralelne žice•U nekim izvedbama se umesto žica koriste mrežice između kojih se nalazi sloj higroskopnog materijala•Provodnici se povezuju na most napajan naizmeničnom strujom•Ređe se koriste od kapacitivnih senzora
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
3434
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
3535
Senzori za merenje sile
Vrste:– Merne trake
– Piezoelektrični senzori
– Magnetostrikcioni pretvarači
– Ostali tipovi senzora: optički, pneumatski, induktivni ...
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
3636
Merne trake
•Tenzootporni efekat – promena otpornosti žice pri njenom istezanju•Više vrsta traka:
Merne trake - namotaji provodnika
Merne trake - metalne folije
Merne trake - metalni film (metalizacija)
Merne trake - poluprovodnički materijali (nelinearne)
Merna traka od žice i merna traka od metalne folije
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
3737
Primena mernih traka
•Merne trake se prave u različitim oblicima, kako bi se mogla meriti naprezanja u više pravaca•Koriste se za merenja sile i naprezanja, ali i drugih veličina (ubrzanje, vibracije, pritisak, protok i dr.)•Primena u merenju naprezanja različitih mašinskih elemenata, merenje težine, na mašinama za pakovanje, u medicinskoj instrumentaciji…•Poluprovodničke merne trake se koriste u automobilima
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
3838
Granični prekidači i detektori položaja
•Prekidači sa mehaničkom aktivacijom (kontaktni) - granični prekidači•Bezkontaktni prekidači - detektori položaja
a) blizinski prekidači:
1. induktivni
2. kapacitivni
b) fotoelektrični detektori:
1. prijemnik – predajnik (trough beam)
2. reflektivni
3. difuzni
•Vizuelni detektori - kontrola i pozicioniranje•Napredni “SMART” detektori - kontrola i pozicioniranje kombinacijom više metoda
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
3939
Prekidači sa mehaničkom aktivacijom
BROJ STABILNIH POLOŽAJA KONTAKTA
- MONOSTABILNI
- BISTABILNI (samodržeći)
VRSTE AKTUATORA
- kuglica - točkić
- dugme - poluga
- jednosmerni palac - prebacivač
- opruga - kombinacije
NAČIN MONTAŽE: ugradnja (pravilna, nepravilna)
NAMENA: aktivacija sa metalnim objektima, plastičnim
TIP NAPAJANJA: AC, DC, 1A, 2A, 5A, 10A, 15A...
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
4040
Prekidači sa mehaničkom aktivacijom
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
4141
Tasteri
•RADNI USLOVI, željeni stepen IP zaštite•TIP KONTAKTA – sve važi isto i za tastere•indikacija položaja: OSVETLJEN – NEOSVETLJEN•OBLIK (okrugli, pravougaoni, kvadratni)•PREKLOPNI tasteri (2 ili 3 stepena)•PREKLOPNI SA KLJUČEM (2 ili 3 stepena)•“GENERAL STOP” pečurkasti tasteri•Specijalni tasteri sa zaštitom
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
4242
Tasteri
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
4343
Bezkontaktni prekidači – induktivni
BLIZINSKI PREKIDAČI- detektori položajaInduktivni – namotaji oko feritnog jezgra u glavi senzora. Napon visoke frekvence generiše oscilatorno magnetno polje. Prolaskom metalnog objekta stvara se struja u objektu, te usled transformatorskog efekta se smanjuju oscilacije, a na dovoljno bliskom rastojanju i prestaju.
– zbog primene EM polja moguć rad u sredinama sa prisustvom vode, ulja, prašine...
– oklopljeni senzori usmeravaju snop EM polja na čeonu površinu senzora, smanjen domet
– neoklopljeni senzori, značajno veći domet, nemoguća montaža u ravni sa metalnom površinom
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
4444
Bezkontaktni prekidači – induktivni
BLIZINSKI PREKIDAČI- detektori položajaInduktivni – detekcija metalnih objekata• AC ili DC napajanje• granična osetljivost, od 0.3 do čak 30mm, zavisno od izvedbe i primene• primena:
- detekcija prolaska objekata
- detekcija punih objekata
- detekcija brzih pokreta mašine
- uloga u sklopu brojača
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
4545
Bezkontaktni prekidači – induktivni
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
4646
Bezkontaktni prekidači – kapacitivni
BLIZINSKI PREKIDAČI- detektori položajaKapacitivni – u glavi senzora su postavljene pločaste elektrode.
Formira se elektrostatičko polje između elektode i zemlje. Kada se objekat nađe u blizini senzora povećava se kapacitivnost elektrode.
- detekcija metalnih i nemetalnih objekata, u teškim uslovima rada (vlaga, reagensi)
- AC ili DC napajanje
- granična osetljivost, od 0.3 do čak 25mm, zavisno od izvedbe i primene
- primena: - detekcija nivoa i prisustva tečnosti
- brojanje u konvejerima
- nivo korozivni tečnosti, bez obzira na penu
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
4747
Bezkontaktni prekidači – kapacitivni
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
4848
Bezkontaktni prekidači – fotoelektrični
FOTOELEKTRIČNI senzori - detektori
1. Prijemnik-predajnik – predajnik emituje svetlost koju detektuje prijemnik. Objekat prolaskom preseca svetlosni snop.
- nije osetljiv na boju, teksturu ili sjaj objekta
- sensing distanca – rastojanje prijemnik predajnik: u zavisnosti od
izvedbe od nekoliko mm do 50m 2. Reflektivni – prijemnik i predajnik su u istom kućištu, a snop svetlosti se odbija o reflektujuću površ. Objekat prolaskom preseca svetlosni snop.
- Jedno mesto za ožičenje.
- sensing distanca – rastojanje prijemnik predajnik: u zavisnosti od izvedbe od nekoliko mm do 50m
- centriranje – bitno je da reflektor vraća snop svetlosti
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
4949
Bezkontaktni prekidači – fotoelektrični
3. Difuzni – prijemnik i predajnik su u istom kućištu, a snop svetlosti se odbija o objekat. Objekat prolaskom preseca svetlosni snop.
- Jedno mesto za ožičenje. Uticaj boje na domet.
- sensing distanca – rastojanje senzor objekat
Primena: – detekcija objekata, inspekcija sadržaja, pozicioniranje
– detekcija na velikoj razdaljini,
– detekcija minijaturnih objekata i rasporeda objekata
– detekcija providnih objekata
– detekcija objekata bez obzira na boju, materijal, vel.
– detekcija sjajnih objekata
– detekcija oznaka i razlika u boji
– detekcija nivoa tečnosti i razlike nivoa
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
5050
Bezkontaktni prekidači – fotoelektrični
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
5151
NAPREDNI “SMART” detektori
• kombinacija• detekcija ekscentričnosti, zakrivljenosti, nivoa, savijenosti kontrolom stepena refleksije zraka• detekcija oblika reljefa, zakrivljenosti, debljine ili položaja elektronskih komponenti, pomeranjem kontaktne glave duž vertikalne ose• detekcija rastojanja, udubljenja, ispupčenja, vibracija promenom frekvencije oscilovanja glave senzora (metalni objekti)
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
5252
NAPREDNI “SMART” detektori
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
5353
NAPREDNI “SMART” detektori
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
5454
Vizuelni detektori
Kontrola proizvodnje i precizno pozicioniranje (kamera i pojačavač + snop svetlosti, kontroler, sočivo)
– prepoznavanje oblika u gray scale spektru (do 256 nivoa kontrasta)
– poređenje uzoraka– provera pravilnog pozicioniranja (obrnuti ili označeni predmeti,
nepravilno zalepljeni, dvostruko nalepljeni)– potvrda identičnosti štampe– provera dimenzija objekata, – Inspekcija položaja objekata u prostoru, – segmenti sklopa pri montaži
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
5555
Vizuelni detektori
– detekcija oznaka na IC kolima
– detekcija orijentacije
– položaj komponente na štampanoj ploči
– detekcija prljavštine, loma, oštećenja
– sve sa kontrolom i boja, RGB filter, 8 boja na jednoj sceni, brzina očitavanja slike maksimum do 8.3ms, vidljivo polje kamere: 20 x 20mm ili 50 x 50mm, pamćenje do 35 scena (oblika) u gray scale režimu, ili 16 scena u kolor varijanti
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
5656
Vizuelni detektori
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
5757
Vizuelni detektori
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
5858
Fakultet za informatiku i menadžment – Fakultet za informatiku i menadžment – BeogradBeograd
Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Procesna i energetska efikasnost (šk.god.2009/10) Dragan Dragan MarkovićMarković
5959