ΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ ΣΤΟΧΟΙ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Παρουσίαση με θέμα: "ΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ ΣΤΟΧΟΙ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ ΣΤΟΧΟΙ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ
1. Δίνει τον ορισμό του αισθητήρα και να αναφέρει τη χρησιμότητά του.  2. Αναφέρει πρακτικές εφαρμογές των αισθητήρων στην βιομηχανία, οικιακές συσκευές, αυτοκίνητα, παραγωγή κτλ.  3. Αναγνωρίζει τους μηχανικούς από τους ηλεκτρονικούς αισθητήρες  4. Αναφέρει τα βασικά χαρακτηριστικά των επαγωγικών αισθητήρων προσέγγισης.  5. Αναφέρει τα βασικά χαρακτηριστικά των χωρητικών αισθητήρων προσέγγισης.  6. Να επεξηγεί την κατασκευή και λειτουργία των διμεταλλικών διακοπτών θερμοκρασίας.  7. Αναγνωρίζει τους βασικούς τύπους αισθητήρων θερμοκρασίας  8. Επιλέγει τον κατάλληλο τύπο αισθητήρα  9. Αιιτιολογεί την επίδραση των διαφόρων διατάξεων (αισθητήρων) στα συστήματα αυτοματισμού.  10. Συναρμολογεί απλό ηλεκτρικό κύκλωμα με αισθητήρες που έχει διδαχθεί ακολουθώντας σχέδια και οδηγίες.

2 ΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ Οι αισθητήρες είναι τα όργανα εκείνα, που μας επιτρέπουν να μετρήσουμε φυσικά μεγέθη, ώστε να ελέγξουμε και να αυτοματοποιήσουμε τη λειτουργία διαφόρων συστημάτων. Οι αισθητήρες, ανάλογα με τον προορισμό του ο καθένας, ανιχνεύουν συγκεκριμένες πληροφορίες στο χώρο που επιτηρούν. Τις πληροφορίες αυτές, αρχικά τις μετατρέπουν στην κατάλληλη μορφή και στη συνέχεια τις μεταφέρουν στο αυτόματο σύστημα επεξεργασίας των πληροφοριών. Εκεί γίνεται η αξιολόγησή τους και λαμβάνονται οι απαραίτητες αποφάσεις, για την καλύτερη λειτουργία του συστήματος. Οι αισθητήρες ενός συστήματος επιτελούν καθένας, παρόμοιο έργο, με εκείνο που επιτελούν και τα αισθητήρια όργανα του ανθρώπου, δηλαδή η όραση, η αφή, η όσφρηση, η ακοή και η γεύση.

3 Σήμερα, με την τεχνολογική ανάπτυξη, έχει κατασκευαστεί πλήθος αισθητήρων, που είναι κατάλληλοι για την ανίχνευση πολλών φυσικών μεγεθών και καταστάσεων, όπως για παράδειγμα: Της θερμοκρασίας Της πίεσης Της δύναμης Της περιστροφής Της στάθμης Της ροής Της κίνησης.

4 Στην αγγλική ορολογία οι αισθητήρες αναφέρονται με την ονομασία Sensors. Μπορούμε επίσης να τους βρούμε και με τις ακόλουθες ονομασίες: Encoders, Converters, Detectors, Effectors, Transducers. Η χρήση των αισθητήρων στην αυτοματοποίηση διαφόρων συστημάτων, επέφερε πολλά θετικά συνεπακόλουθα. Για παράδειγμα, στον παραγωγικό τομέα έχουμε: Χαμηλό κόστος παραγωγής Αύξηση της παραγωγικότητας Συνεχή λειτουργία χωρίς λάθη Ασφάλεια στο προσωπικό και στο σύστημα κ.ά.

5 ΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗΣ (Proximity Sensors)
Οι αισθητήρες προσέγγισης είναι συνήθως δυαδικοί. Αναφέρονται επίσης με το όνομα διακόπτες προσέγγισης (proximity switches). Είναι ηλεκτρονικοί, και λειτουργούν χωρίς να έρχονται σε άμεση επαφή με το αντικείμενο που ανιχνεύουν. Οι αισθητήρες προσέγγισης είναι συνήθως δυαδικοί. Αναφέρονται επίσης με το όνομα διακόπτες προσέγγισης (proximity switches). Είναι ηλεκτρονικοί, και λειτουργούν χωρίς να έρχονται σε άμεση επαφή με το αντικείμενο που ανιχνεύουν. Επιπρόσθετα, έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα. Η διάρκεια λειτουργίας τους είναι μεγάλη, επειδή δεν έχουν επαφές και κινούμενα μέρη, τα οποία συνήθως φθείρονται εύκολα. Ο χρόνος από τη μια κατάσταση στην άλλη (ON/OFF) είναι πολύ μικρός, γι’ αυτό και η συχνότητα λειτουργίας τους μπορεί να είναι μεγάλη. Δεν παρουσιάζουν τα μειονεκτήματα σπινθηρισμών των επαφών, ούτε άλλα μειονεκτήματα που συνήθως προκύπτουν από τις μηχανικές ατέλειες.

6 Επαγωγικός Αισθητήρας Προσέγγισης (Inductive Proximity Sensor)
Ο επαγωγικός αισθητήρας προσέγγισης είναι ο περισσότερο διαδεδομένος τύπος αισθητήρα. Όταν παρουσιαστεί μπροστά από την ενεργό επιφάνειά του, κάποιο μεταλλικό αντικείμενο, τότε η έξοδός του αλλάζει κατάσταση. Αυτήν την ιδιότητα του επαγωγικού αισθητήρα την εκμεταλλευόμαστε σε διάφορες εφαρμογές. Αρχή Λειτουργίας Όταν τροφοδοτηθεί με ρεύμα ο επαγωγικός αισθητήρας, τότε δημιουργείται εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο, μπροστά από την ενεργό επιφάνειά του. Αν εισέλθει μέσα στο μαγνητικό αυτό πεδίο, κάποιο μεταλλικό αντικείμενο (σίδερο, αλουμίνιο, χαλκός κτλ), τότε προκαλείται ισχυρή απόσβεση της ταλάντωσης, αντιστρέφεται η έξοδος του κυκλώματος σκανδάλης και αλλάζει η κατάσταση της εξόδου του αισθητήρα.

7 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΕΠΑΓΩΓΙΚΩΝ ΑΙΣΘΗΤΗΡΙΩΝ
ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΤΗΣ ΘΕΣΗΣ ΤΟΥ ΕΜΒΟΛΟΥ ΣΕ ΕΝΑ ΠΝΕΥΜΑΤΙΚΟ Ή ΥΔΡΑΥΛΙΚΟ ΚΥΛΙΝΔΡΟ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΩΝ ΠΑΝΩ ΣΕ ΓΡΑΜΜΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΥΛΙΚΩΝ

8 ΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗΣ
ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΚΚΕΝΤΡΩΝ ΡΥΘΜΙΣΗΣ ΜΕ ΕΠΑΓΩΓΙΚΟΥΣ ΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΟΔΟΝΤΩΤΟΥ ΤΡΟΧΟΥ ΚΑΙ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗΣ ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΗΣ

9 Χαρακτηριστικά Επαγωγικού Αισθητήρα
Πιο κάτω αναφέρονται ορισμένα βασικά χαρακτηριστικά των επαγωγικών αισθητήρων, τα οποία πρέπει να γνωρίζουμε, για να επιλέξουμε τον κατάλληλο αισθητήρα για κάθε περίπτωση: Τάση λειτουργίας Απόσταση αίσθησης Διαστάσεις Κατάσταση εξόδου στη θέση ηρεμίας. Επιπρόσθετα, το κύκλωμα του επαγωγικού αισθητήρα μπορεί να παρουσιάζει τις ακόλουθες θετικές ιδιότητες: Προστασία από ανάστροφη πόλωση Προστασία από βραχυκύκλωμα Προστασία από στιγμιαίες υπερτάσεις. Γενικά, οι επαγωγικοί αισθητήρες έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής και δε χρειάζονται συντήρηση. Μπορούν να τοποθετηθούν και σε αντίξοες συνθήκες λειτουργίας, όπως είναι η παρουσία υγρών, σκόνης, δονήσεων κτλ.

10 Χωρητικός Αισθητήρας Προσέγγισης (Capacitive Proximity Sensor)
Ο χωρητικός αισθητήρας προσέγγισης, βασίζει την αρχή λειτουργίας του, στην αλλαγή της χωρητικότητας πυκνωτή σε ένα κύκλωμα ταλάντωσης RC, όταν πλησιάσει την ενεργό επιφάνεια του αισθητήρα ένα οποιοδήποτε αντικείμενο. Ο χωρητικός αισθητήρας χρησιμοποιείται για τη μέτρηση αντικειμένων Οι χωρητικοί αισθητήρες ελέγχουν το γέμισμα του σιλό Τα χαρακτηριστικά του χωρητικού αισθητήρα είναι τα ίδια με αυτά του επαγωγικού αισθητήρα.

11 Οπτικοί Αισθητήρες Προσέγγισης
Οι οπτικοί αισθητήρες προσέγγισης χρησιμοποιούν οπτικά και ηλεκτρονικά μέσα, για την ανίχνευση οποιουδήποτε αντικειμένου. Οι οπτικοί αισθητήρες αναφέρονται και ως φωτοκύτταρα. Ένας οπτικός αισθητήρας αποτελείται από δύο μέρη: Τον πομπό Το δέκτη Ο πομπός εκπέμπει ερυθρό ή υπέρυθρο φως και για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται δίοδοι φωτοεκπομπής (LED). Ο δέκτης περιλαμβάνει στο κύκλωμά του στοιχεία ευαίσθητα στο ερυθρό ή υπέρυθρο φως, δηλαδή φωτοδιόδους ή φωτοτρανσίστορ. Τύποι οπτικών αισθητήρων προσέγγισης Χωριστού πομπού – δέκτη Ο τύπος αυτός του αισθητήρα έχει τον πομπό και το δέκτη προσαρμοσμένους σε διαφορετικά σώματα και πρέπει να βρίσκονται σε οπτική επαφή. Η αρίδα ελέγχεται με οπτικό αισθητήρα

12 2. Οπτικός αισθητήρας με ανακλαστήρα
Ο πομπός και ο δέκτης βρίσκονται στο ίδιο σώμα. Για τη λειτουργία του αισθητήρα αυτού, χρειάζεται ειδικός ανακλαστήρας Οι οπτικοί αισθητήρες ελέγχουν το τέντωμα μεταλλικής ταινίας 3. Οπτικός αισθητήρας με ανάκλαση στο αντικείμενο Ο πομπός και ο δέκτης βρίσκονται στο ίδιο σώμα. Το αντικείμενο που πρόκειται να ανιχνευτεί, ανακλά προς το δέκτη το φως, που δέχεται από τον πομπό. Ανάλογα με το ποσοστό του φωτός που ανακλά, γίνεται και η ανίχνευση. Η ορθή τοποθέτηση των αντικειμένων ελέγχονται με οπτικό αισθητήρα Στους πιο πάνω τύπους οπτικών αισθητήρων μπορεί να χρησιμοποιηθούν και οπτικά καλώδια, για τη μεταφορά φωτός από το πομπό στο δέκτη. Οπτικός αισθητήρας με οπτικά καλώδια

13 Διάφορες εφαρμογές οπτικών αισθητήρων