Senzori și Traductoare Pentru Sisteme Mecatronice

Capitolul 1. Noţiuni introductive

1.1. Traductorul – definiţii şi caracteristici

Definiţia 1:

Traductorul este un dispozitiv care converteşte o mărime de o anumită natură fizică în altă

mărime de o altă natură fizică.

Mărimile fizice investigate (parametri de proces) se împart în şase clase:

- electrice

- mecanice

- termice

- optice

- magnetice

- chimice.

O reprezentare generală a traductorului este ilustrată în figura de mai jos:

În practică, traductoarele au ca semnal de ieşire un semnal electric; există cel puţin patru

argumente în favoarea acestui tip de ieşire:

1) Există cel puţin o metodă de măsurare a mărimilor neelectrice care să conducă la o

variaţie a unui parametru de natură electrică.

2) Se pot utiliza dispozitive şi circuite electronice performante care au impedanţe de intrare

foarte mari, au amplificare mare, impedanţă de ieşire mică pentru ca efectul de

retroacţiune să fie neglijabil.

3) Semnalele electrice pot fi mai uşor prelucrate, memorate şi transmise la distanţă.

4) Automatizările electrice / electronice operează numai cu semnale electrice; trebuie să

existe deci o compatibilitate directă între traductoare şi instalaţia de automatizare.

Concluzii:

• Traductorul reprezintă un element tipic al unei instalaţii de automatizare care oferă

informaţii despre parametrii procesului investigat.

• Traductorul are un caracter dual: poate fi asimilat unui instrument de măsură, sau

este un simplu element component al instalaţiei de automatizare.

• Informaţia oferită de traductor este uşor interpretată şi prelucrată de dispozitivele

de automatizare.

• Ieşirea unui traductor este un semnal electric, dar cu limite de variaţie calibrate

(unificate) pentru o interpretare uniformă (indiferent de plaja de variaţie a intrării),

ieşirea modificându-se între aceleaşi limite.

Definiţia 2:

Traductorul reprezintă dispozitivul care primeşte la intrare o mărime fizică de o anumită

natură numită parametru de proces, şi oferă la ieşire un semnal electric calibrat corespunzător

unei anumite stări sau situaţii de măsurat.

Functia traductorului: F: D → C.

Exemplu pentru un traductor de temperatura,

U = U(T): U: [0˚C ÷ 100˚C] → [4mA ÷ 10mA]

Este de dorit ca dependenţa dintre intrarea şi ieşirea unui traductor să fie liniară.

1.2. Senzorul – definiţie şi caracteristici

Dicţionarele din prima parte a anilor '70 nu cuprind cuvântul "senzor". Acesta a apărut odată cu dezvoltarea microelectronicii, împreună cu alte noţiuni de mare impact, cum ar fi

cele de „microprocesor”, „microcontroller”, „transputer”, „actuator” etc., adăugând onoţiune nouă unei terminologii tehnice având o anumită redundanţă. Astfel, o mare parte din elementele tehnice senzitive sunt încadrate în categoria de traductor. Un traductor este un dispozitiv care converteşte efecte fizice în semnale electrice, ce pot fi prelucrate de instrumente de măsurat sau calculatoare.