Mae synwyryddion yn gynhyrchion sylfaenol yn y diwydiant gweithgynhyrchu offer gwybodaeth electronig ac yn cynrychioli cydrannau arbenigol ymhlith y cydrannau electronig newydd sydd wedi'u blaenoriaethu i'w datblygu. Mae'r diwydiant synwyryddion, sy'n cael ei gydnabod yn eang yn ddomestig ac yn rhyngwladol fel sector technoleg uchel addawol, yn denu sylw byd-eang am ei gynnwys technolegol uchel, enillion economaidd cryf, treiddiad helaeth i'r farchnad, a rhagolygon marchnad eang. Wedi'i ysgogi gan farchnad diwydiant gwybodaeth electronig ffyniannus, mae sector synhwyrydd Tsieina wedi sefydlu sylfaen ddiwydiannol gadarn. Mae cynnydd sylweddol wedi'i wneud mewn arloesi technolegol, ymchwil a datblygu annibynnol, masnacheiddio cyflawniadau, a galluoedd cystadleuol, gan gyfrannu'n sylweddol at ddatblygiad economaidd cenedlaethol.
Gyda dyfodiad yr oes wybodaeth, mae synwyryddion wedi dod yn brif fodd i fodau dynol gael gwybodaeth o barthau naturiol a diwydiannol. Mewn cynhyrchu diwydiannol modern-yn enwedig prosesau awtomataidd-mae synwyryddion amrywiol yn monitro ac yn rheoli paramedrau allweddol i gynnal offer o fewn yr amodau gweithredu gorau posibl a sicrhau ansawdd y cynnyrch. Mae gan synwyryddion safle hyd yn oed amlycach mewn ymchwil wyddonol sylfaenol.
Heddiw, mae synwyryddion wedi treiddio i ystod eang iawn o feysydd, gan gynnwys cynhyrchu diwydiannol, archwilio'r gofod, eigioneg, diogelu'r amgylchedd, arolygon adnoddau, diagnosteg feddygol, biobeirianneg, a hyd yn oed cadwraeth crair diwylliannol. Yn amlwg, mae rôl hanfodol technoleg synhwyrydd mewn datblygiad economaidd a chynnydd cymdeithasol yn ddiymwad. Mae ystadegau'n nodi y rhagwelir y bydd refeniw blynyddol y farchnad synhwyrydd smart byd-eang yn tyfu ar gyfradd o 10% y flwyddyn. Ar hyn o bryd, mae 65 miliwn o ddyfeisiau synhwyrydd gyda phroseswyr wedi'u gosod ledled y byd, ffigwr y rhagwelir y bydd yn cyrraedd 2.8 triliwn erbyn 2019.
Ystyriaethau Allweddol ar gyfer Dewis Synhwyrydd
Mae gwybodaeth synhwyrydd yn gangen sylweddol o beirianneg drydanol sy'n gofyn am brofiad helaeth i'w meistroli. Byddwn yn archwilio hyn ymhellach mewn trafodaethau yn y dyfodol. Heddiw, rydym yn canolbwyntio'n bennaf ar feini prawf dethol.
1. Penderfynu Math yn Seiliedig ar Wrthrych Mesur a Gofynion Allbwn
I gyflawni tasg fesur benodol, yr ystyriaeth gyntaf yw dewis yr egwyddor synhwyrydd priodol. Mae'r penderfyniad hwn yn gofyn am ddadansoddi nifer o ffactorau. Er enghraifft, mae mesuryddion llif yn cynnwys mathau electromagnetig, fortecs a ultrasonic. Mae dewis y mesurydd llif priodol yn gofyn am dargedu amcanion penodol. Yn ogystal, ystyriwch y modd allbwn gofynnol-fel signalau cerrynt 2-wifren neu 4-wifren (0-20mA, 4-20mA), signalau foltedd 0-10V, neu brotocolau cyfathrebu.
2. Dethol yn Seiliedig ar Sensitifrwydd
Yn nodweddiadol, o fewn ystod llinol synhwyrydd, mae sensitifrwydd uwch yn cael ei ffafrio. Dim ond gyda sensitifrwydd uchel y mae'r signal allbwn yn cyfateb yn sylweddol i newidiadau yn y maint mesuredig, gan hwyluso prosesu signal. Fodd bynnag, nodwch fod sensitifrwydd uchel hefyd yn gwneud y synhwyrydd yn agored i sŵn allanol nad yw'n gysylltiedig â'r swm a fesurwyd. Gall y system chwyddo'r sŵn hwn, gan beryglu cywirdeb mesur. Felly, dylai'r synhwyrydd ei hun feddu ar gymhareb signal uchel i sŵn i leihau ymyrraeth o ffynonellau allanol.
Mae sensitifrwydd y synhwyrydd yn gyfeiriadol. Wrth fesur fector uncyfeiriad â gofynion cyfeiriadol uchel, dewiswch synhwyrydd â sensitifrwydd isel i gyfeiriadau eraill. Ar gyfer fectorau aml-ddimensiwn, cyn lleied â phosibl o groes-sensitifrwydd y synhwyrydd.
3. Gwerthuso Nodweddion Ymateb Amlder
Mae ymateb amledd synhwyrydd yn pennu'r ystod amledd mesuradwy, y mae'n rhaid iddo aros yn rhydd o afluniad o fewn y terfynau a ganiateir. Yn ymarferol, mae ymateb synhwyrydd bob amser yn dangos rhywfaint o oedi, yn ddelfrydol wedi'i leihau. Mae ymateb amledd uwch yn galluogi amlder signal mesuradwy ehangach. Ar gyfer mesuriadau deinamig, mae'n rhaid i nodweddion ymateb alinio â phriodweddau signal (cyflwr-cyflwr cyson, dros dro, ar hap, ac ati) i atal gwallau gormodol.
4. Yn seiliedig ar Sefydlogrwydd Synhwyrydd
Gelwir gallu synhwyrydd i gynnal perfformiad cyson dros amser yn sefydlogrwydd. Mae ffactorau sy'n effeithio ar sefydlogrwydd tymor hir yn cynnwys nid yn unig strwythur mewnol y synhwyrydd ond yn bennaf ei amgylchedd gweithredu. Felly, er mwyn sicrhau sefydlogrwydd da, rhaid i synwyryddion feddu ar addasrwydd amgylcheddol cryf. Cyn dewis synhwyrydd, archwiliwch ei amgylchedd gweithredu arfaethedig. Dewiswch synhwyrydd priodol yn seiliedig ar amodau penodol neu rhowch fesurau ar waith i leihau'r effaith amgylcheddol.
5. Amrediad a Chywirdeb: Y Pâr Mwyaf Heriol i Gydbwysedd
Mae cywirdeb yn fetrig perfformiad hanfodol ar gyfer synwyryddion, gan wasanaethu fel cyswllt hanfodol wrth bennu cywirdeb mesur cyffredinol system. Fodd bynnag, mae cywirdeb synhwyrydd yn cael ei gyfyngu gan ei ystod: yn gyffredinol, mae ystod fwy yn arwain at gywirdeb is. I'r gwrthwyneb, mae synwyryddion cywirdeb uchel yn aml yn brin o ystod ddigonol, sy'n golygu bod synwyryddion cywirdeb uchel, amrediad mawr yn rhy ddrud. Felly, mae angen agwedd gytbwys wrth ddewis synwyryddion.
Wrth ddewis synwyryddion samplu, sicrhewch fod y ddyfais yn cwrdd ag amodau gweithredu sylfaenol y cais (cyfeiriwch at daflenni data'r gwneuthurwr).
Mae'r chwe amod gweithredu mwyaf hanfodol yn cynnwys:
1) Amrediad tymheredd;
2) Manylebau;
3) gradd amddiffyn;
4) Amrediad foltedd;
5) Allbwn arwahanol neu analog;
6) Amrywiad paramedr, yn benodol a yw "paramedrau addasadwy yn fuddiol."
Wrth ystyried synwyryddion gyda gallu ffurfweddu IO-Dolen, mae chwe ffactor ychwanegol yn haeddu sylw:
1) Cyflymder ymateb;
2) Ystod synhwyro;
3) Ailadroddadwyedd;
4) Cysylltedd trydanol;
5) Math mowntio;
6) Arddangosfa weledol: A oes angen dangosydd gweledol ar y synhwyrydd ar y cais.
Mewn cynhyrchu diwydiannol modern, yn enwedig prosesau awtomataidd, mae synwyryddion amrywiol yn monitro ac yn rheoli paramedrau trwy gydol y gweithgynhyrchu. Mae hyn yn sicrhau bod offer yn gweithredu'n normal neu'n optimaidd wrth gyflawni'r ansawdd cynnyrch uchaf. Felly, heb amrywiaeth eang o synwyryddion o ansawdd uchel, byddai cynhyrchu modern heb ei sylfaen. Mae'r canlynol yn manylu ar sawl math o synhwyrydd mwyaf cyffredin mewn gweithgynhyrchu, ynghyd ag awgrymiadau cymhwyso a mewnwelediadau.
Mathau Synhwyrydd Mwyaf Cyffredin
Synwyryddion Agosrwydd
Mae synwyryddion agosrwydd yn canfod presenoldeb gwrthrychau mewn ardal gyfagos heb gyswllt corfforol. Mae'r synwyryddion hyn yn ddyfeisiau allbwn arwahanol. Yn nodweddiadol, mae synwyryddion agosrwydd magnetig yn canfod a yw actuator wedi cyrraedd safle penodol trwy synhwyro magnet sydd wedi'i leoli o fewn yr actuator.
Yn gyffredinol, nid yw'n ddoeth prynu actuator gan un cwmni a synhwyrydd agosrwydd magnetig gan gwmni arall. Er y gall gwneuthurwyr synwyryddion honni eu bod yn gydnaws ag actiwadyddion X, Y, a Z, gall amrywiadau mewn magnetau a safleoedd mowntio arwain at broblemau synhwyro. Er enghraifft, gall y synhwyrydd fywiogi pan fydd y magnet wedi'i gam-alinio neu'n methu â bywiogi'n gyfan gwbl. Os yw'r gwneuthurwr actuator yn cynnig synhwyrydd agosrwydd cyfatebol, dyma'r dewis a ffefrir.
Nid oes gan synwyryddion agosrwydd transistor unrhyw rannau symudol ac maent yn cynnig bywyd gwasanaeth estynedig. Mae synwyryddion agosrwydd sy'n seiliedig ar reed yn defnyddio cysylltiadau mecanyddol, sy'n arwain at oes byrrach ond costau is o gymharu â mathau o transistor. Synwyryddion cyrs sydd fwyaf addas ar gyfer cymwysiadau sydd angen pŵer AC ac amgylcheddau tymheredd uchel.
Synwyryddion Safle
Mae synwyryddion lleoliad yn cynnwys allbynnau analog sy'n nodi lleoliad actuator yn seiliedig ar leoliad magnetau ar yr actuator. O safbwynt rheoli, mae synwyryddion sefyllfa yn cynnig hyblygrwydd sylweddol. Gall peirianwyr rheoli ddiffinio cyfres o werthoedd pwynt gosod i gyd-fynd ag amrywiadau cydrannau.
Gan fod y synwyryddion safle hyn yn dibynnu ar fagnetau (fel synwyryddion agosrwydd), fe'ch cynghorir i ddod o hyd i synwyryddion ac actiwadyddion gan yr un gwneuthurwr pryd bynnag y bo modd. IO-Mae swyddogaeth cyswllt yn galluogi caffael data o synwyryddion lleoliad, gan symleiddio rheolaeth a hwyluso paramedroli.
Synwyryddion Anwythol
Mae synwyryddion agosrwydd anwythol yn defnyddio cyfraith sefydlu Faraday i ganfod presenoldeb gwrthrych neu efelychu allbwn lleoliad. Y ffactor mwyaf hanfodol wrth ddewis synwyryddion anwythol yw pennu'r math o fetel y mae'r synhwyrydd yn ei ganfod, a thrwy hynny sefydlu'r pellter synhwyro. O gymharu â metelau fferrus, mae metelau anfferrus yn lleihau'r ystod synhwyro dros 50%. Dylai llawlyfrau cynnyrch cynhyrchwyr synwyryddion ddarparu'r wybodaeth sydd ei hangen ar gyfer dewis sampl.
Synwyryddion Pwysau a Gwactod
Sicrhewch fod synwyryddion pwysedd neu wactod yn cwrdd ag ystodau mesur mewn unedau imperial (psi) a metrig (bar). Nodwch y ffactor ffurf mwyaf addas ar gyfer y gofod a neilltuwyd. Wrth osod offer, ystyriwch a ddylai synwyryddion gynnwys goleuadau dangosydd neu sgriniau arddangos er hwylustod gweithredwr. Ar gyfer addasiadau gosodiadau cyflym, ystyriwch synwyryddion pwysau a gwactod sydd â IO-Cyswllt.
Synwyryddion Llif
Yn debyg i synwyryddion pwysau a gwactod, gellir dewis synwyryddion llif yn seiliedig ar ystod llif, maint, ac amrywioldeb pwyntiau gosod. Gellir nodi opsiynau arddangos wrth archebu synwyryddion. Gellir dewis synwyryddion llif â chyfraddau llif cymharol isel ar gyfer parthau penodol neu'r cymhwysiad offer cyfan.
Synwyryddion Optegol
Y synwyryddion optegol mwyaf cyffredin yw mathau o drawstiau gwasgariad ffotodrydanol, adlewyrchol a thrwy -. Mae synwyryddion laser a dyfeisiau synhwyro ffibr optig hefyd yn dod o dan gategorïau synhwyrydd optegol.
Mae'r rhan fwyaf o synwyryddion ffotodrydanol yn canfod gwrthrychau trwy adlewyrchu golau neu dorri trawst. Oherwydd eu cost isel, amlochredd, a dibynadwyedd uchel, mae'r synwyryddion hyn ymhlith y rhai a ddefnyddir fwyaf mewn gweithgynhyrchu. Nid oes angen adlewyrchydd ar synwyryddion ffotodrydanol gwasgaredig-. Maent yn cynnig perfformiad cost ardderchog ar gyfer canfod presenoldeb gwrthrychau cyfagos.
Synwyryddion ffotodrydanol pelydr trwy-sy'n cynnig yr ystod synhwyro hiraf. Mae'r synwyryddion hyn yn gosod unedau trosglwyddydd a derbynnydd ar ddau bwynt ar wahân. Mae synwyryddion diogelwch drws garej yn enghreifftiau o synwyryddion trawst. Pan fydd y trawst yn cael ei dorri, mae'n nodi presenoldeb targed. Mae'r synhwyrydd ffotodrydanol math slot yn amrywiad -trawst diddorol; mae'n integreiddio trosglwyddydd a derbynnydd yn un uned gryno. Defnyddir synwyryddion golau math slot i ganfod presenoldeb neu absenoldeb cydrannau bach.
Mae synwyryddion ffotodrydanol adlewyrchol yn cynnwys synhwyrydd ac adlewyrchydd ar gyfer canfod presenoldeb canol ystod. O ran manwl gywirdeb a chost, mae'r synwyryddion hyn yn disgyn rhwng mathau o drawstiau gwasgaredig a thrwy -.
Defnyddir synwyryddion ffibr optig ar gyfer synhwyro presenoldeb a phellter. Gellir addasu paramedrau ar y synwyryddion amlbwrpas hyn i ganfod gwahanol liwiau, cefndiroedd ac ystodau pellter.
Gellir defnyddio synwyryddion laser ar gyfer canfod presenoldeb ystod hir ac maent yn cynnig y manylder uchaf mewn-cymwysiadau mesur amrediad byr.
Mae synwyryddion golwg yn addas ar gyfer darllen cod bar, cyfrif, gwirio siâp, a thasgau tebyg. Maent yn ateb cost-effeithiol ar gyfer cymwysiadau golwg lle byddai systemau camera yn rhy ddrud neu'n gymhleth. Mae synwyryddion golwg yn darllen codau bar, yn olrhain cydrannau unigol, ac yn gweithredu prosesau sydd wedi'u teilwra i'r cydrannau hynny. Gall synwyryddion wirio nifer y nodweddion sy'n bresennol ar ran. Gall synwyryddion golwg benderfynu a gyflawnwyd cromlin benodol neu siâp arall. Gan fod y synwyryddion hyn yn prosesu golau, mae'n hollbwysig eu profi mewn amodau sydd mor agos â phosibl i'r amgylchedd gweithredu gwirioneddol-ynghylch golau amgylchynol ac adlewyrchedd cefndir-. Yn y rhan fwyaf o gymwysiadau, argymhellir gosod synwyryddion gweledigaeth y tu mewn i gae i'w ynysu o ffynonellau golau allanol. Mae ceisio cymorth gan wneuthurwr y synhwyrydd gweledigaeth yn ystod profion synhwyrydd yn syniad da. Yn ogystal, peidiwch ag anghofio sicrhau bod bws maes priodol yn cael ei ddewis.
Mae trawsnewidyddion signal yn trawsnewid y signal allbwn analog o'r synhwyrydd i signal digidol ar y trawsnewidydd. Opsiwn arall yw trosi i IO-Data proses Cyswllt.
Synwyryddion Eraill
1. Switsh magnetig:Mae hwn yn derm arbenigol ar gyfer synhwyrydd silindr, a ddefnyddir yn bennaf i ganfod lleoliad piston silindr. Yn nodweddiadol, mae cyflenwyr silindr yn darparu'r synwyryddion hyn wedi'u teilwra i senarios defnydd cwsmeriaid. Fel y mae'r enw'n awgrymu, mae switshis magnetig yn canfod targedau trwy anwythiad electromagnetig, gan arwain at gywirdeb canfod cymharol isel.
2. Switsys Agosrwydd:Wedi'i gynllunio yn seiliedig ar egwyddorion ymsefydlu electromagnetig, dim ond targedau metel y gall switshis agosrwydd eu canfod, gydag amrywiadau bach mewn pellter synhwyro yn dibynnu ar y math o fetel. Mae'r ystodau canfod cyffredin ar gyfer switshis agosrwydd yn cynnwys: 1mm, 2mm, 4mm, 8mm, 12mm, ac ati. Mae switshis agosrwydd yn dod mewn dau fath yn gyffredinol: mowntio fflysio a heb-fflysio-mount. Mae swits mowntio fflysio yn golygu nad yw'r pen synhwyro yn canfod targedau metel o amgylch ei gylchedd ond yn canfod targedau yn union o'i flaen yn unig. Mewn geiriau eraill, nid oes angen i ben synhwyro'r synhwyrydd ymwthio allan y tu hwnt i'r braced mowntio metel. Mae mathau nad ydynt wedi'u gosod yn fflysio'n canfod targedau metel blaen a chylchferol. Yma, rhaid i'r pen synhwyrydd ymwthio allan o'r braced mowntio metel, ac ni ddylai unrhyw wrthrychau metel fod yn bresennol o fewn ystod cylchedd penodol i atal canfod ffug. Mae switshis agosrwydd yn cynnig cywirdeb canfod uwch na switshis magnetig. Fe'u defnyddir fel arfer mewn cymwysiadau sy'n gofyn am drachywiredd lleoliad cymharol isel, megis gwirio presenoldeb cynnyrch neu leoliad gosodiadau.
3. Switsys ffotodrydanol:Mae canfod ffotodrydanol yn cynnig manteision megis manylder uchel, ymateb cyflym, a gweithrediad digyswllt. Gall fesur paramedrau lluosog, mae'n cynnwys strwythurau synhwyrydd syml, ac yn cynnig cyfluniadau hyblyg. O ganlyniad, mae synwyryddion ffotodrydanol yn cael eu defnyddio'n eang mewn systemau canfod a rheoli. Mae mathau cyffredin yn cynnwys: synwyryddion ffotodrydanol adlewyrchol, trwy-synwyryddion ffotodrydanol pelydr, a synwyryddion sy'n defnyddio platiau adlewyrchol i adlewyrchu trawstiau golau. Mae'r ddau fath olaf yn canfod trwy rwystro golau o'r gwrthrych targed, tra bod y cyntaf yn canfod trwy synhwyro golau a adlewyrchir o'r targed. O ganlyniad, mae'r ddau olaf fel arfer yn cynnig ystodau canfod hirach a manylder uwch. Oherwydd eu cywirdeb canfod uchel, mae synwyryddion ffotodrydanol yn cael eu defnyddio'n gyffredin ar gyfer lleoli cynhyrchion neu ddarnau gwaith robotig yn fanwl gywir, yn ogystal ag mewn systemau adborth ar gyfer mecanweithiau stepiwr a servo.
4. Synwyryddion Fiber Optic:Mae synwyryddion ffibr optig yn fath arall o elfen ganfod sy'n defnyddio trosi signal ffotodrydanol. O'u cymharu â switshis ffotodrydanol, gallant fel arfer ganfod gwrthrychau llai, gweithredu ar bellteroedd mwy, a chynnig manylder uwch. O ganlyniad, mae synwyryddion ffibr optig yn cael eu defnyddio'n gyffredin mewn cymwysiadau sydd angen mwy o gywirdeb ac fel lleoli dyfeisiau adborth mewn systemau stepiwr a servo.
5. Synwyryddion ffotodrydanol:Mae synwyryddion ffotodrydanol hefyd yn defnyddio signalau ffotodrydanol. Gydag ardal ganfod fawr, fe'u gelwir yn aml yn synwyryddion ardal. Eu prif gymhwysiad yw swyddogaethau cyd-gloi a diogelwch rhwng offer, yn enwedig mewn systemau amddiffyn dynol.
6. Thermocyplau:Defnyddir thermocyplau yn bennaf i ganfod tymereddau amgylchynol yn eu hamgylchedd.
7. Sganwyr Laser:Mae sganwyr laser yn gweithredu'n bennaf i fesur cyfuchliniau dimensiwn gwrthrychau targed yn fanwl gywir.
8. Camerâu Diwydiannol:Fe'u gelwir hefyd yn gamerâu CCD (Dyfais Gypledig â Chodi Tâl) mewn peirianneg, a defnyddir camerâu diwydiannol yn bennaf i ganfod siâp a lleoliad gwrthrychau targed. Gyda datblygiadau mewn technoleg CCD, mae camerâu diwydiannol cydraniad uchel bellach yn berthnasol mewn meysydd mesur manwl.
9. Encoder:Yn seiliedig ar egwyddorion gweithredu, mae amgodyddion yn cael eu categoreiddio i fathau cynyddol ac absoliwt. Mae amgodyddion cynyddrannol yn trosi dadleoliad yn signalau trydanol cyfnodol, sydd wedyn yn cael eu trawsnewid yn guriadau cyfrif. Cynrychiolir maint y dadleoli gan nifer y corbys. Mae pob safle ar amgodiwr absoliwt yn cyfateb i god digidol unigryw. Felly, mae ei werth arddangos yn dibynnu ar safleoedd cychwyn a gorffen y mesuriad yn unig, nid y broses ganolraddol. Fel arfer caiff amgodyddion eu paru â moduron stepiwr neu servo motors i ffurfio systemau rheoli dolen gaeedig neu led-gaeedig.
10. Micro Switch:Synhwyrydd math cyswllt yw switsh meicro a ddefnyddir yn bennaf ar gyfer cydgysylltu offer neu ganfod statws drysau gwarchod diogelwch ar beiriannau.