Senzor de poziție-deplasare analogic de tip potențiometric

1. Introducere

Procesele industriale, ca şi multe dintre activităţile sociale actuale nu pot funcţiona fără asigurarea unui acces rapid la o cantitate foarte mare de date. În industrie, sursa primară a acestor date este constituită de senzori şi traductori.

Senzorii asigură datele de intrare pentru toate sistemele electronice de prelucrare. Procesele industriale automate se bazează pe senzori care asigură posibilitatea producţiei fără rebut. Automatizarea creşte importanţa instrumentaţiei de măsurare cum ar fi aceea necesară determinării temperaturii sau stării de ventilaţie a unei incinte, a instrumentaţiei de măsurare a parametrilor mediului, a instrumentaţiei de supraveghere a transportului sau a tuturor aplicaţiilor de interes casnic. Instrumentaţia actuală este direct legată de creşterea eficienţei, utilizării optime a resurselor, conservării mediului în condiţii de concurenţă mondială şi de piaţă deschisă care cer ca orice intreprindere să lucreze în condiţii optime, strict controlate.

Instrumentaţia de măsurare a devenit versatilă şi miniaturizată, mai inteligentă şi –mai nou- virtuală.

1.1 Definiţii

Senzorul este elementul sensibil cu rolul de a sesiza mărimea de măsurat aplicată la intrarea sa, şi de a o converti într-o altă mărime fizică, de aceeaşi natură sau de natură diferită, care poate fi uşor măsurată, cel mai frecvent pe cale electrică. Conversia mărimii de intrare în mărime de ieşire la senzori se bazează pe efecte fizice sau chimice.

Traductorul este orice dispozitiv care realizează transformarea energiei dintr-o formă în alta. Traductorul trebuie să minimizeze energia extrasă de la senzor, să fie optimizat în ceea ce priveşte proprietăţile invazive, consum de energie, sensibilitate la factori de influenţă.

Senzorul constituie elementul sensibil, iar un traductor conţine în mod obligatoriu acest element.

1.2 Clasificarea senzorilor

Clasificarea senzorilor trebuie să ţină seama de funcţiile lor, de principiile lor de funcţionare, de mediile de lucru ale acestora, de natura semnalului dat etc.

Dacă se face referire la natura semnalului, senzorii se clasifică în următoarele categorii:

a) senzori termici (care măsoară: temperatură, căldură, entropie etc.);

b) senzori radianţi (care măsoară: raze X, raze γ, UV, lumină vizibilă şi infraroşie, unde radio etc.);

c) senzori mecanici (care măsoară: deplasare, viteză, acceleraţie, forţă, presiune etc.)

d) senzori magnetici (care măsoară: câmp magnetic, moment magnetic, permeabilitate magnetică etc.);

e) senzori chimici (care măsoară: umiditatea, concentraţia gazului, poluanţi etc.)

f) senzori biologici (care m¬ăsoară: proteine, antigene etc.).

Dacă ne referim la principiul de funcţionare, senzorii se pot clasifica în două categorii:

a) senzori activi (generatori): care debitează o energie termică, electrică, mecanică;

b) senzori pasivi (parametrici): la care mărimea de ieşire este un parametru specific- inductanţă, capacitate, rezistenţă.

După forma semnalului electric obţinut, senzorii se clasifică astfel:

a) senzori analogici, la care semnalul produs depinde continuu de mărimea de intrare;

b) senzori numerici, la care semnalul de ieşire variază discontinuu, după un anumit cod.

2. Senzori pentru măsurarea poziţiilor/deplasărilor

2.1 Noţiuni fundamentale

o Poziţia reprezintă localizarea spaţială unui punct material sau obiect, în raport cu un sistem de referinţă.