- Главная
- Разное
- Бизнес и предпринимательство
- Образование
- Развлечения
- Государство
- Спорт
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Религиоведение
- Черчение
- Физкультура
- ИЗО
- Психология
- Социология
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Что такое findslide.org?
FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.
Обратная связь
Email: Нажмите что бы посмотреть
Презентация на тему Сенсорика и программируемые контроллеры
Содержание
- 2. Понятия и определенияДатчик — конструктивно обособленный первичный
- 3. Все измерения начинаются с восприятия измеряемых величин
- 4. Таким образом, под датчиком следует понимать конструктивно
- 5. Преобразователь конвертирует один тип энергии в другой,
- 6. термин «сенсор» акцентирует внимание на восприятии входной
- 7. Характеристики датчиков- передаточная функция;- максимальный входной сигнал;-
- 8. Передаточная функция Передаточная функция устанавливает взаимосвязь между
- 9. Максимальный входной сигнал Эта величина показывает максимально
- 10. Диапазон выходных значений Диапазон выходных значений —
- 11. ТочностьПод погрешностью измерений, как правило, понимают величину
- 12. Калибровка Если производственные допуски на датчик и
- 13. Ошибка калибровки Ошибка калибровки — это погрешность, допущенная производителем при проведении калибровки датчика на заводе.
- 14. Гистерезис Гистерезис — это разность значений выходного
- 15. НелинейностьПод нелинейностью понимается максимальное отклонение L реальной передаточной функции от аппроксимирующей прямой линии.
- 16. Насыщение Каждый датчик имеет свои пределы рабочих
- 17. Воспроизводимость Воспроизводимость - это способность датчика при соблюдении одинаковых условий выдавать идентичные результаты.
- 18. Мёртвая зона Мертвая зона — это нечувствительность
- 19. Разрешающая способность Разрешающая способность характеризует минимальное изменение измеряемой величины, которое может почувствовать датчик.
- 20. Выходной импеданс Выходной импеданс является характеристикой, указывающей насколько легко датчик согласовывается с электронной схемой.
- 21. Сигнал возбуждения Сигнал возбуждения — это электрический сигнал, необходимый активному датчику для работы.
- 22. Динамические характеристикиДинамические свойства датчиков зачастую определяют быстродействие всего измерительного устройства.
- 23. Физические принципы датчиковДатчики являются преобразователями обычно неэлектрических
- 24. Электрические заряды, поля и потенциалыСуществует две разновидности
- 25. Ёмкость Устройство из двух пластин, способных сохранять
- 26. Магнетизм У электричества и магнетизма есть много
- 27. Индукция Закон Фарадея о магнитной индукции гласит,
- 28. Сопротивление Для каждого материала есть удельное сопротивление
- 29. Пьезоэлектрический эффект Пьезоэлектрический эффект заключается в образовании
- 30. Пироэлектрический эффект Пироэлектрики — это материалы с
- 31. Эффект Холла В настоящее время датчики Холла
- 32. Эффекты Зеебека и Пельтье Эффект Зеебека заключается
- 33. Звуковые волны Звуковыми волнами называются периодические сжатия
- 34. Температурные и тепловые свойства материалов Можно считать,
- 35. Теплопередача Тепловая энергия может быть передана от
- 36. Световое излучение Световое излучение — очень эффективная
- 37. Классификации датчиковПо виду входных величин: активные; пассивные.По
- 38. По виду модуляции выходного сигнала: амплитудные; частотные
- 39. Устройство и основополагающие принципы работы датчиков
- 40. Детекторы положения и перемещенияДатчики положения — это,
- 41. Датчики скорости и ускорения
- 42. ТензодатчикиТензодатчик — это гибкий резистивный чувствительный элемент,
- 43. Датчики давления В состав датчика входят следующие
- 44. Рис. 3.3 Оптоэлектронный датчик давления
- 45. Акустические датчики
- 46. Световые датчикиВсе детекторы световых излучений можно разделить
- 47. Датчики температурыСамым распространённым детектором температуры в технических
- 48. Применение датчиков в мехатронных системахТипичная мехатронная
- 49. Датчики в промышленной технике измеренийВ настоящее
- 50. Рисунок 4.1 – Оптический датчик для управления процессом сварки
- 51. Датчики в робототехникеРисунок 4.2 – Датчик манипулятора
- 52. Рисунок 4.3 – Принцип действия датчика на основе измерения D-поля.
- 53. Скачать презентацию
- 54. Похожие презентации
Понятия и определенияДатчик — конструктивно обособленный первичный измерительный преобразователь, от которого поступают сигналы измерительной информации (он «даёт» информацию).
Слайд 3
Все измерения начинаются с восприятия измеряемых величин и
формирования измерительного сигнала, который далее подвергается необходимым преобразованиям.
Функцию восприятия
входной величины выполняет чувствительный элемент. При этом идентифицируется природа величины и происходит процесс её восприятия.
Слайд 4
Таким образом, под датчиком следует понимать конструктивно обособленную
совокупность первичных измерительных преобразователей, воспринимающую одну или несколько входных
величин и преобразующую их в измерительные сигналы
Слайд 5
Преобразователь конвертирует один тип энергии в другой, тогда
как датчик преобразует любой тип энергии внешнего воздействия в
электрический сигнал.
Слайд 6
термин «сенсор» акцентирует внимание на восприятии входной величины,
а термин «датчик» — на формировании и выдаче измерительного
сигнала.
Слайд 7
Характеристики датчиков
- передаточная функция;
- максимальный входной сигнал;
- диапазон
измеряемых значений;
- точность;
- калибровка;
- ошибка калибровки;
- гистерезис;
- нелинейность;
- насыщение;
-
воспроизводимость;- мертвая зона;
- разрешающая способность;
- выходной импеданс;
- сигнал возбуждения;
- динамические характеристики;
Слайд 8
Передаточная функция
Передаточная функция устанавливает взаимосвязь между выходным электрическим
сигналом датчика S и внешним воздействием s: S =f(s).
Слайд 9
Максимальный входной сигнал
Эта величина показывает максимально возможное значение
входного сигнала, которое датчик может преобразовать в электрический сигнал,
не выходя за пределы допустимых погрешностей.
Слайд 10
Диапазон выходных значений
Диапазон выходных значений — алгебраическая разность
между электрическими выходными сигналами, измеренными при максимальном и минимальном
внешнем воздействии.
Слайд 11
Точность
Под погрешностью измерений, как правило, понимают величину максимального
расхождения между показаниями реального и идеального датчиков.
На точность
датчиков влияют такие характеристики как: гистерезис, мертвая зона, параметры калибровки, повторяемость датчиков от партии к партии и воспроизводимость погрешностей.
Слайд 12
Калибровка
Если производственные допуски на датчик и допуски на
интерфейс (схемы преобразования сигналов) превышают требуемую точность системы, всегда
необходимо проводить калибровку.
Слайд 13
Ошибка калибровки
Ошибка калибровки — это погрешность, допущенная производителем
при проведении калибровки датчика на заводе.
Слайд 14
Гистерезис
Гистерезис — это разность значений выходного сигнала для
одного и того же входного сигнала, полученных при его
возрастании и убывании.
Слайд 15
Нелинейность
Под нелинейностью понимается максимальное отклонение L реальной передаточной
функции от аппроксимирующей прямой линии.
Слайд 16
Насыщение
Каждый датчик имеет свои пределы рабочих характеристик. Даже
если он считается линейным, при определенном уровне внешнего воздействия
его выходной сигнал перестанет отвечать приведенной линейной зависимости. В этом случае говорят, что датчик вошел в зону нелинейности или в зону насыщения
Слайд 17
Воспроизводимость
Воспроизводимость - это способность датчика при соблюдении одинаковых
условий выдавать идентичные результаты.
Слайд 18
Мёртвая зона
Мертвая зона — это нечувствительность датчика в
определенном диапазоне входных сигналов. В пределах этой зоны выходной
сигнал остается почти постоянным (часто равным нулю).
Слайд 19
Разрешающая способность
Разрешающая способность характеризует минимальное изменение измеряемой величины,
которое может почувствовать датчик.
Слайд 20
Выходной импеданс
Выходной импеданс является характеристикой, указывающей насколько легко
датчик согласовывается с электронной схемой.
Слайд 21
Сигнал возбуждения
Сигнал возбуждения — это электрический сигнал, необходимый
активному датчику для работы.
Слайд 22
Динамические характеристики
Динамические свойства датчиков зачастую определяют быстродействие всего
измерительного устройства.
Слайд 23
Физические принципы датчиков
Датчики являются преобразователями обычно неэлектрических физических
величин в электрические сигналы. Перед тем как превратиться в
выходной электрический сигнал внешнее воздействие проходит один или более этапов преобразований. Эти этапы включают в себя преобразования одного вида энергии в другой, а последнее превращение всегда заключается в формировании электрического сигнала в требуемом выходном формате.
Слайд 24
Электрические заряды, поля и потенциалы
Существует две разновидности зарядов:
положительные и отрицательные. Электрические заряды не могут ни разрушаться,
ни создаваться — они могут только перемещаться из одного места в другое.В пространстве между зарядами при отсутствии электрического заряда существует электрическое поле. Электрическое поле в каждой точке можно определить по величине силы, действующей на заряд.
Электрическое поле вокруг заряженного объекта может быть описано не только вектором напряженности Е, но и скалярной величиной, называемой электрическим потенциалом V.
Слайд 25
Ёмкость
Устройство из двух пластин, способных сохранять электрический заряд,
называется конденсатором. Конденсатор характеризуется величиной заряда q, накопленного на
обеих пластинах, и напряжением V — положительной разностью потенциалов между ними.Постоянная величина С называется емкостью конденсатора. Величина емкости зависит от формы пластин и их расположения друг относительно друга, а также от свойств среды между ними.
Конденсатор — это очень полезный электрический элемент, часто используемый в составе различных датчиков, например, для измерения расстояния, площади, объема, давления, силы и т.д.
Слайд 26
Магнетизм
У электричества и магнетизма есть много общих черт.
Возникновение магнитного поля вокруг движущихся электрических зарядов (проводника с
электрическим током) является основным свойством магнетизма.На основе постоянных магнитов часто строятся магнитные датчики для определения движения, перемещения, положения и т.д.
Слайд 27
Индукция
Закон Фарадея о магнитной индукции гласит, что индуцированное
напряжение или электродвижущая сила (э.д.с.) в контуре численно равна
и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока Фв, сквозь поверхность ограниченную этим контуром.Это выражение имеет большее практическое применение при разработке датчиков. Оно означает, что навести напряжение в контуре можно, изменяя либо магнитную индукцию (В), либо площадь контура (А).
Слайд 28
Сопротивление
Для каждого материала есть удельное сопротивление - характеристика,
описывающая его способность пропускать электрический ток. При этом говорят,
что материал обладает электрическим сопротивлением, которое можно определить по закону Ома.Для чисто резистивных элементов (не обладающих ни емкостью, ни индуктивностью) напряжение и ток совпадают по фазе. Любые материалы, имеют удельное сопротивление, и поэтому называются резисторами. Сопротивление является характеристикой любого устройства. Его величина определяется как самим материалом, так и геометрией резистора.
Слайд 29
Пьезоэлектрический эффект
Пьезоэлектрический эффект заключается в образовании в кристаллическом
материале электрических зарядов при приложении к нему механических напряжений.
Слайд 30
Пироэлектрический эффект
Пироэлектрики — это материалы с кристаллической структурой,
в которых при воздействии на них тепловым потоком появляются
электрические заряды.Пироэлектрический детектор можно представить в виде конденсатора, электрически заряжающегося от потока тепла. Такой датчик не нуждается ни в каких внешних сигналах возбуждения, ему только требуется соответствующая интерфейсная электронная схема для измерения заряда.
Слайд 31
Эффект Холла
В настоящее время датчики Холла используются для
обнаружения магнитных полей и определения положения и перемещения объектов.
Эффект Холла основан на взаимодействии между движущимися носителями электрического заряда и внешним магнитным полем.
Слайд 32
Эффекты Зеебека и Пельтье
Эффект Зеебека заключается в поглощении
или высвобождении тепла линейно пропорционально току, проходящего через однородный
проводник, имеющий градиент температуры вдоль его длины.Эффект Пельтье — это выделение или поглощение тепла при прохождении электрического тока через соединение двух различных металлов.
Слайд 33
Звуковые волны
Звуковыми волнами называются периодические сжатия и расширения
среды (твердых тел, жидкостей и газов), происходящие с определенной
частотой.
Слайд 34
Температурные и тепловые свойства материалов
Можно считать, что температура
является мерой кинетической энергии колеблющихся частиц. Чем быстрее движение,
тем выше температура частицы. Средняя кинетическая энергия большого количества двигающихся частиц определяет макроскопическую температуру объекта.
Слайд 35
Теплопередача
Тепловая энергия может быть передана от объекта к
объекту тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением.
Слайд 36
Световое излучение
Световое излучение — очень эффективная форма энергии,
по изменению которой можно судить о многих внешних воздействиях:
расстоянии, движении, температуры, химическом составе и т.д. Свет имеет электромагнитную природу
Слайд 37
Классификации датчиков
По виду входных величин: активные; пассивные.
По количеству
входных величин: одномерные (п = 1); многомерные (п =
2, 3... п).По количеству измерительных функций: однофункциональные (т = 1); многофункциональные(т = 2, 3... т).
По количеству преобразований энергии и вещества: одноступенчатые (/ = 1); многоступенчатые (/ = 2, 3... 1).
По наличию компенсационной обратной связи: компенсационные; некомпенсационные.
Слайд 38
По виду модуляции выходного сигнала: амплитудные; частотные и
фазовые; непрерывные; импульсные.
По технологии изготовления: элементные; интегральные.
По восприятию пространственных
величин: точечные; пространственные.По взаимодействию с источниками информации: контактные; бесконтактные (дистанционного действия).
По виду измерительных сигналов: аналоговые; цифровые.
По динамическому характеру сигналов преобразования: дискретные (дискретное представление в виде импульсной последовательности); непрерывные (представлены в виде непрерывного процесса).
Слайд 40
Детекторы положения и перемещения
Датчики положения — это, как
правило, линейные устройства, выходные сигналы которых соответствуют расстоянию между
объектом и опорной точкой. Детекторы сближения являются более простыми устройствами, сигналы на выходе которых появляются только в случае обнаружения критического расстояния до объекта.
Слайд 42
Тензодатчики
Тензодатчик — это гибкий резистивный чувствительный элемент, сопротивление
которого пропорционально приложенному механическому напряжению (величине деформации). Все тензодатчики
построены на основе пьезорезистивного эффекта.
Слайд 43
Датчики давления
В состав датчика входят следующие компоненты: пассивный
кристалл оптического преобразователя давления с диафрагмой, вытравленной в кремниевой
подложке; светоизлучающий диод (СИД) и кристалл детектора. Детектор состоит из трех р-n фотодиодов, к двум из которых пристроены оптические фильтры Фабри-Перо, имеющие небольшую разницу по толщине.Принцип действия датчика основан на измерении модуляции длины волны, получаемой от сложения падающих и отраженных излучений.
Слайд 46
Световые датчики
Все детекторы световых излучений можно разделить на
две группы: квантовые и тепловые преобразователи. Квантовые детекторы работают
в интервале от УФ до среднего ИК диапазонов, в то время как тепловые датчики чаще используются в диапазонах среднего и дальнего ИК излучений, где их эффективность при комнатных температурах намного превышает эффективность квантовых преобразователей.
Слайд 47
Датчики температуры
Самым распространённым детектором температуры в технических системах
является термопара. Термопары относятся к классу относительных датчиков, поскольку
их выходное напряжение определяется разностью температур между двумя спаями и практически не зависит от абсолютной температуры каждого соединения
Слайд 48
Применение датчиков в мехатронных системах
Типичная мехатронная система
— тормозная система автомобиля с АБС (антиблокировочной системой). Персональный
компьютер также является мехатронной системой: ЭВМ содержит массу мехатронных составляющих: жёсткие диски, CD-приводы, современные накопители на магнитных лентах. В промышленности мехатронными системам являются все современные роботы, станки, роботы-станки, измерительные комплексы.
Слайд 49
Датчики в промышленной технике измерений
В настоящее время
широко применяются в области промышленной техники следующие датчики:
- датчики
положения и перемещения;- датчики изображения на ПЗС, обработка изображения:
- оптические датчики, волоконно-оптические датчики;
- многокоординатные датчики.
Слайд 51
Датчики в робототехнике
Рисунок 4.2 – Датчик манипулятора робота
