Az érzékelő vagy szenzor olyan elem, amely egy mérendő tulajdonságtól függő jelet szolgáltat. A mérendő tulajdonság és a jel lehet fizikai, kémiai és biológiai jellegű.
Az érzékelők feladata a döntéshez szükséges információk szolgáltatása a vezérlőegységnek. Az érzékelők a fizikai mennyiséget valamilyen jól továbbítható jellé alakítják.
Az érzékelőket a ki- és bemeneti mennyiségei szerint csoportosítjuk. A kimeneti mennyiség lehet: villamos, pneumatikus, hidraulikus. A villamos érzékelő a mennyiséget villamosan feldolgozható jellé alakítja, a pneumatikus és hidraulikus érzékelők a jelet nyomássá alakítják.
A másik felosztás az érzékelt vagy mérendő mennyiségtől függ: térbeli helyzet (pozíció), mozgás (sebesség, elmozdulás, fordulatszám, gyorsulás), hang, fény, rádióhullámok, atomi sugárzás (röntgen-, gammasugárzás), hőmérséklet, erő (nyomás), feszültségkülönbség.
Érzékelők fajtái:
Mágneses tér érzékelése: Ezek érintés nélküli érzékelők. A mágneses térérzékelőkben félvezető lapka van, amely a mágneses erővonalakra merőlegesen van elhelyezve. A lapkán állandó értékű áram áramlik keresztül és így a mágneses térben jutva le lehet mérni a mágneses tér indukcióját.
Fényérzékelők: A fényérzékelők a megvilágítás hatására villamos jellemzőiket megváltoztató eszközök. A fotocellákban a fény hatására kibocsátódó elektronokat érzékelik. Más fotóérzékelőkben a fény hatására többlettöltés-hordozók keletkeznek, amelyek feszültség forrásként vagy ellenállás változtatásként lehetővé teszik a fény érzékelését.
A fényérzékelő legfontosabb jellemzője az érzékenység, milyen erős fényt tud érzékelni. A fotocella egy üvegbúrába épített anódból és katódból áll. Fény hatására a katódból elektronok lépnek ki, ha a fény energiája nagyobb mint a katód fém elektronjainak szabaddá válásához szükséges munka. Az elektronokat az anódra kapcsolt feszültség vonzza magához.
Hőmérsékletérzékelők: A hőmérséklet érzékelésére a szilárd testek vagy folyadékok hőtágulását, a villamos áramot vezető anyagok ellenállásának a hőmérséklet által okozott megváltozását szokás használni.
Az anyagok hőtágulását használják fel a tágulórudas és a kettős fém (bimetál) érzékelőknél.
A tágulórudas hőmérők a két fém különböző lineáris hőtágulásának elmozduláskülönbségén alapulnak. A hőmérséklet növekedésével lineárisan nő a hosszkülönbség.
A bimetálnál két különböző lineáris hőtágulású fémcsíkot egymáshoz rögzítenek. A hő hatására a nagyobb hőtágulású fém jobban megnyúlik és a nem rögzített vége a kisebb fém irányába mozdul el.
Az ellenállás változáson alapuló hőmérőknél olyan anyagokat használnak, amelyek ellenállása lineárisan változik a hőmérséklet függvényében.
Nyúlásmérő bélyegek: A test megnyúlásának mérésére szolgál. Egy műanyaglemezkébe ágyazott ellenálláshuzal-rácsból áll. A bélyeget a rugalmas mérőelemre ragasztják fel, úgy hogy a megnyúlása azonos legyen a mérőelemével. Alakváltozáskor deformálódik a nyúlásmérő bélyeg is. A bélyegben levő vezető megnyúlik és csökken a keresztmetszete, ennek következtében nő az ellenállása.
Nyomásérzékelők: A nyomásérzékelők gázok és folyadékok nyomáskülönbségét villamos jellé alakítja. A nyomás mérését rendszerint egy nyomással arányos erő érzékelésére vezetik vissza. Leggyakrabban használt elem a sík membrán.
Elmozdulás és helyzetérzékelők: Mechanikai elmozdulást alakítanak át elektromosan feldolgozható jellé. A kimenő jel lehet állásos (kétállású) vagy folyamatosan változó. Az elektromechanikus helyzetérzékelő valamilyen működtető mechanizmus által mozgatott érintkező kapcsolók. A kapcsolónak mindig van valamilyen, a mozgó érintkezés nyugalmi helyzetben visszaállító eleme.
A Reedcsöves elmozdulásmérőnél a reed érintkezőkre ható erőt befolyásolja az állandó mágnes amely a reedcső hossztengelyének irányába és merőlegesen mozgatható. Kétállású kapcsoló, az elmozdulás 1-10 mm.
Az induktív érzékelők a két tekercs közötti mágneses csatolás változásán alapulnak. Az egyik tekercset gerjesztve a másik tekercsben a csatolás mértékétől függő nagyságú feszültség indukálódik. Folytonosan változó kimenő jelet adnak.
A kapacitív érzékelők aktív eleme egy kondenzátor amely egy tárcsa alakú elektródából és egy félig nyitott fegyverzetből áll. A kapacitív töltés kapcsoló a hatósugarában kerülő, a kapacitás megváltoztatását eredményező tárgyakat érzékeli. Nemcsak fémekre, hanem szigetelőanyagokra is kapcsol.
Forgásérzékelők: A forgásérzékelő egy tengely körüli elfordulás vagy fordulatszám mérésére alkalmasak. Ugyanazok az elvek alkalmazhatók mint az elmozdulások értékelésekor. A legegyszerűbb elfordulásérzékelő a potenciométer. A potenciométer csúszkája huzalból tekercselt elmozduláson mozog.
Elfordulást- vagy helyzetérzékelés fotoelektromos úton is mérhetünk. A fénysorompó vagy a fényvisszaverődés elvét használják. A fénysorompó elvnél a fény útját valamilyen fényt nem áteresztő anyaggal megszakítjuk. A tükrözési elvnél a fény egy felületről visszaverődik és ezt érzékelni lehet. A tárcsa alapvetően kétféle kialakítású lehet: inkrementális és abszolút.
A fordulatszám-érzékelők egy állandó mágnessel gerjesztett generátorok (tachométer generátor). A fordulatszám növekedésével nő a generátor által előállított feszültség is.
cserviktamas.wordpress.com 