Senzori de Poziție și de Mișcare

INTRODUCERE

Primul deceniu al sec. XXI a fost numit de cineva “deceniu al senzorilor”. Cu cresterea brusca senzorilor si utilizarii lor in ultimii 15 ani ele totusi se afla la marginele revolutiei similare cu ceace a avut loc cu microcalculatori in 1980’. Avantaje immense au fost performate in tehnologii de producerea senzorilor si dezvoltarea lor in viitorul.

Senzor – este un dispozitiv tehnic care reacţionează la anumite proprietăţi fizice sau chimice ale mediului din preajma lui. Ca parte componentă a unui aparat sau sistem poate măsura/înregistra de exemplu presiunea, umiditatea, câmpul magnetic, acceleraţia, forţa, intensitatea sonoră, radiaţii ş.a

11 septembrie 2001 a răsturnat gîndirea oamenilor: ei au început să gînească mai des despre protecţia aeroporturilor şi zborurilor, şi despre sigurenţa oamenilor în general.

Pericol de apariţie acestor teracturi a impus să elaboreze sisteme paznice mai perfecte pentru potecţia fiabilă cee ce necesită dispozitive senzorice corespunzatoare.

Determinarea pozitiei si deplasarii obiectelorfizice este una din cele mai importante functii a sistemelor automatizate. Functia aceasta este necesara aproape la toate (SAG) sistemele de gestiune automata, sistemele de comanda a curentului de transport, sistemele de securitate si in tehnica robotica. In afara de aceste domenii senzorii de pozitie si de miscare suntdeseori folosite in medecina, procese industriale tehnologice, sisteme de iluminare, jucarii interactive, marfuri si masini uz casnic, etc. Totul mentionat mai sus dovedeste ca senzorii de pozitie si de miscare reprezinta un domeniu actual şi perspectiv al productiei de masa a senzorilor.

Acum este necesar de a da difinitia senzorilor analizate in aest referat. In sensul larg al termenului senzorii de pozitie si de miscare sunt incluse in diferite surse de literature urmatoarele tipuri ale senzorilor folosite in present: senzor de prezenta a obiectului fizic, senzor de miscare a obiectului, senzor de deplasarea obiectelor, senzor de pozitie, sensor de apropiere.

Senzori de prezenţa detecteaz[ prezen’a omului (uneori ;i animalelor) ]n zona contrlat[. ]n acela;I timp sensori de mişcare reac’ioneaz[ numai la deplasarea obiectului. Diferenta principala consta in faptul ca senzori de prezenta inregistreaza aflarea obiectului in zona controlata indifferent el se misca ori este incremenit, in acelasi timp semnalul de iesire a senzorului de miscare apare numai in cazuldeplasarii fizice a obiectului.

Senzorii de poziţie sunt folosite pentru determinarea coordonatelor (liniare, unghiulare) de pozitia ale obiectului studiat in raport cu punctul dat.

Prin termenul deplasarea obiectului se subintelege miscare dintr-o pozitie in alta, care se afla la careva distanta sau unghiul fata de prima pozitia. Adica senzorii de deplasare determina miscarea obiectului in raport cu pozitia lui initiala.

Pentru determinarea distantelor periculoase dintre doua obiecte ca regula sunt folosite senzori de apropiere (de proximitate). Aceste senzori reprezinta cazul particular al senzorilor de pozitia a obiectului. Senzorii de pozitie ca de obicei sunt dispozitive liniare cu semnale la iesire ce reprezint distanta intre obiect si punctul de referinta. Senzorii de apropiere sunt dispozitive mai simple, la care semnalul de iesire va apare numai in cazul depistarii distantei critice intre obiectele.

Senzori de poziţie şi de mişcare au un rol important şi în viaţa noastră de fiecare zi. Ele au devenit cu totul indespensabile în case noastre, automobile şi locuri de muncă, etc.

Deorece tehnologia producerii sensorilor se îmbunătăţeşte, senzori devin mai mici, mai buni şi mai iefteni, ce ne deschide şansa pentru aplicarea sensorilor în sens mai larg.

În dependenţa de situatia concreta prezenta, poziţionarea şi mişcarea obiectului, de exemplu, a omului pot fi detectate prin caracteristicile corului si caracterului de purtare. De exemplu, senzor poate reacţiona la modificarea greutaţii corpului, căldurii si sunetelor, precum si la permiabilitatea dielectrica, etc.

CLASIFICAREA SENZORILOR DE POZIŢIE ŞI DE MIŞCARE

În dependenţa de fenomenul sau caracteristica care stă la baza principilui de funcţionare senzorilor pot fi clasificate in felul urmator (fig. 1).

Figura 1 – Clasificarea senzorilor de poziţie şi de mişcare

Inainte de elaborarea sau alegerea senzorului de pozitie sau de miscare e necesar sa raspunda la urmatoarele intrebari:

1. Care sunt valoarea si tipul de deplasarea masurata? (exista2 tipuri de deplasare: liniar si unghiular)

2. Ce valori trebuie sa aiba capacitatea de rezolutie si precizia?

3. Din ce material este produs obiectul analizat? (metal, mase plastice, lichid, materialeferomagnetice, etc.)

4. Cum este spatiului pus la dispozitia pentru montarea senzorului?

5. Cum trebuie sa fie diapazonul de masurare?

6. In ce conditii ale mediului ambient senzorul este supus sa lucreze? (umeditatea, temperature, sursa de vibratii, de perturbatii, etc.)

7. Cum trebuie sa fie puterea consumata de catre sensor?

8. Cu trebuie sa fie termenul de expluatare a senzorului? (acest parametru este direct legat cu timpul de expluatarea a sistemului intreg)

9. Cum trebuie sa fie costul senzorului?

In continuare vor fi analizate senzorii bazate pe diferite principii de functionare. Scopul analizei consta din intelegerea corecta a celor mai raspndite principiilor de functionare a senzorilor existente si tehnologiilor celor mai folosite si de asemenea intelegerea cauzelor de ce o tehnologie este mai prefereta decit alta.