Senzori și traductoare de temperatură

INTRODUCERE

Preluarea de catre om a informatiilor din lumea inconjuratoare s-a bazat, initial, pe cele cinci organe de simt. Prin originea latina a cuvantului, senzorii ne conduc la semnificatia de a o percepe, a simti si a distinge prin intermediul simturilor umane: vederea (senzori optici), mirosul ( enzori de gaze si umiditate) , auzul ( senzori acustici si de presiune), pipaitul ( senzori termici si de presiune), gustul ( senzori de compozitii chimice).

In prezent, omul nu se mai bazeaza numai pe propriile sale organe de simt, domeniul functiilor sale senzoriale fiind in continua crestere datorita dezvoltarii diferitelor tipuri de senzori, destinati masurarii si analizarii diverselor fenomene.

Analiza princiipilor de realizare si a caracteristicilor senzorilor are la baza examinarea marimilor m care se pot extrage de la fenomenul supus masurarii.

Utilizand principiile termodinamicii, se arata ca exista marimi:

Extensive (masa, sarcina electrica. Polarizarea electrica si magnetica)

Intensiva (potentialul electric si chimic, temperatura absoluta, campul electric si megnetic).

Fiecare marime extensiva are un corespondent in randul celor intensive, iar produsul lor reprezinta energia reversibila inmagazinata in material.

SENZORUL converteste marimea de masurat intr-o alta marime ale carei variatii uramresc fidel variatiile marimii de masurat.

El efectueaza transformarea analogica sau digitala a marimii de masurat intr-o marime fizica de aceeasi natura sau de natura diferita, avand insa calitatea importanta de a fi mai usor masurabila.

Diversitatea necesitatilor de masurare, consecinta a constrangerilor metrologice, economice sau operatorii, impun existenta, pentru acelasi masurand, a unor tipuri de conversi variate.

O clasificare sumara a diferitelor tipuri de senzori se poate realiza in functie de natura marimii de iesire s(m). Astfel, senzorul poate fi modelat prin:

- impedanta (R, L, C ) – senzor pasiv (parametric);

- sursa de energie – senzor activ ( generator).

Senzorul generator furnizeaza la iesire un semnal electric.

Senzorul parametric isi variaza impedanta sub actiunea masurandului si are nevoie de o sursa exterioara de energie pentru extragerea unui semnal electric util a fi transmis de-a lungul lantului de masurare. Ansamblul senzor pasiv- sursa de alimantare este cel care creeaza semnalul electric ale carui caracteristici (amplitudine, frecventa) trebuie legat de cele ale marimii de intrare.

Traductorul este dispozitivul care face ca unei marimi de intrare sa ii corespunda, conform unei legi determinate, o marime de iesire.

Exemple: transformatorul de masurare, termoelementul, electrodul de pH etc.

Traductorul poate avea in structura sa unul sau mai multi senzori, capabili de a efectua conversia marimii de masurat intr-o alta marime ce prezinta calitatea de a fi usor masurabila.

Structura generală a unui traductor

Realizarea funcţiilor de către traductor astfel încât semnalul obţinut la ieşirea acestuia să reprezinte valoric mărimea măsurată, sub formă accesibilă dispozitivelor de automatizare, implică o serie de operaţii de conversie însoţite totodată şi de transformări energetice bazate fie pe energia asociată mărimii preluate din proces, fie pe cea furnizată de sursele auxiliare. Schema structurală a unui traductor este prezentată în figura .

Fig - Structura generală a unui traductor

Semnificaţia blocurilor funcţionale este următoarea:

D  ES (element sensibil), sau detector;

ET = element de transmitere (de transfer);

A  AD este adaptorul;

SEA este sursa de energie auxiliară.