čidlo

Senzor ili senzor ili receptor je fizički sistem, tehnički uređaj ili u širem smislu i biološki organ, koji reaguje na promjene mjerenih veličina (fizičke, hemijske) odmah, ili reaguje na vremenski tok promjene.

Najčešći senzori su električni, koji pretvaraju informaciju o mjerenim veličinama u drugu fizičku oblast, najčešće u električni signal ili u električni parametar. Omogućavaju pretvaranje neelektričnih veličina u električne signale.

Upotreba

Danas se senzori koriste praktično u svim vrstama industrijskih proizvoda i sistema, kao i u procesnoj automatizaciji, mjerenju i regulaciji. Neke primjere: medicina i medicinska uređaja, industrija i industrijska proizvodnja, robotika, potrošnička elektronika, proizvodi za kućanstvo, transportni sredstva, automobili, obrambeni industrija, poljoprivreda i prehrambena industrija.

Osnovne karakteristike senzora

• jednoznačnost - svakoj vrijednosti mjerenih veličina odgovara točno jedna vrijednost izlazne veličine
• jednoznačna zavisnost izlazne veličine od ulazne (linearna, logaritamska)
• osjetljivost - vrijednost promjene mjerenih veličina pri kojoj se još pojavljuje zabilježena promjena izlazne veličine
• inercija - vremensko zakašnjenje izlaznog signala nakon promjene ulazne veličine
• stabilnost - podatak senzora se ne mijenja, ako se ne mijenja ulazna veličina
• operativna pouzdanost, točnost, jednostavna održavanje.
• nelinearnost i histereza
• razlučivost
• dopuštena greška
• pomak nule i drift,
• šum,
• vrijeme odziva,
• frekvencijska karakteristika.

Pregled

Većina senzora su električni ili elektronski, iako postoje i druge vrste. Senzori su vrstom pretvarača. Senzori ili direktno prikazuju vrijednosti (npr. živčani termometri) ili su povezani s indikatorom (mogu biti i indirektno npr. kroz analogni ili digitalni konvertor, ili računalo i displej), da bi bili čitljivi za čovjeka. Tehnički postupci omogućavaju proizvodnju više i više senzora MEMS tehnologijom. U većini slučajeva na taj način se povećava mogućnost povećanja osjetljivosti.

Razvoj

Globalni tržište senzora dinamički rastu. U Europi na tržištu ima više od stotisu različitih vrsta senzora. Ovo broj pokazuje široku upotrebu senzora, kao i činjenicu da izbor senzora za konkretnu upotrebu nije jednostavna zadaća. Određenim razlogom za povećanje zanimanja za senzore je i miniaturizacija tih uređaja. Za ovaj trend odgovara stalni napredak u razvoju tehnologija kompatibilnih s informacijskim tehnologijama. Danas su dostupni senzori temeljeni na silicijskoj ili sličnoj tehnologiji za gotovo svaku veličinu i za razvoj u toj oblasti još uvijek postoji dalji prostor.

Razdioba

Kako značajna promjena uključuje zamjenu energija, možemo senzore dijeliti prema tome koji vrsta energije rade ili detektiraju. Prema ulaznoj mjerenim veličinama dijelimo senzore mehaničkih, toplinskih, akustičkih, magnetskih, svjetlosnih, električnih veličina, nuklearnog zračenja i dr. i to odgovaraju senzori:

• udaljenosti - mjeri dužinu linije između dvije definirane točke
• pozicije - mjeri koordinate specifikirane točke objekta u specifikiranom referentnom

sistemu

• premještanja - mjeri promjenu pozicije u odnosu na referentnu točku,
• blizina - utvrđuje znak (pozitivni ili negativni) linearne udaljenosti između

točke objekta i fiksne referentne točke,

• nivo - mjeri udaljenost vrha nivoa tekućine ili sitnog materijala u rezervoaru

u odnosu na određenu horizontalnu referentnu površinu,

• kut - mjeri kut rotacije u odnosu na referentnu poziciju,
• nagib - mjeri kut u odnosu na okomicu na zemlju,
• tahometar - mjeri obimnu brzinu,
• senzor vibracija - mjeri kretanje vibrirajućeg objekta, izraženo kao premještanje, brzina ili

ubrzanje,

• akcelerometar - mjeri ubrzanje.

Među senzori sile i sličnih veličina pripadaju:

• senzor tlaka - mjeri razliku tlaka u odnosu na vakuum ili na referentni tlak (pre-tlak ili podtlak),
• senzor sile - mjeri normalnu ili smičnu silu
• senzor momenta sile - mjeri moment sile,
• tenzometar - mjeri linearno relativno produženje
• taktilni senzor mjeri učinak dodira,
• matrični taktilni - mjeri raspored normalnih ili smičnih sila

Prema električnom izlaznom signalu dijelimo senzore na :

• aktivni - djelovanjem ulazne veličine ponašaju se kao izvor električne energije: induktivni, termoelektrični, fotoelektrični, piezoelektrični senzori
• pasivni - parametarski - djelovanjem ulazne veličine mijenja se jedan od parametara senzora: otporni, induktivni, kapacitivni

Prema korištenom fizičkom principu:

• dilatacije
• deformacije
• piezoelektrične
• termoelektrične
• fotoelektrične
• Hall-ove