6.3 – rasm. Optik datchiklarning sxemalari: a – eritma uzatilishining spektral bog‘liqligi bilan fotokolorimetrik; b – sinish hodisasi; c – qurilma optoakustik spektrometriya bilan; d – nefelometrik qurilma; YM – yorug‘lik manbai (lazer); D – yorug‘lik sensori; M – mikrofon; P – ro‘yxatga oluvchi.
VI. Elektron sensorlar:
– induksion (aylanish yoki sarfni o‘lchash uchun qo‘llaniladi);
– xromatografik (suyuqliklardagi aralashmalar konsentratsiyasini o‘lchash uchun qo‘llaniladi);
– mass-spektrometrik (magnit maydon orqali ionlangan zarrachalarning yo‘naltirilgan oqimi o‘tkaziladi; zarralar massasi qanchalik katta bo‘lsa, zarrachalar oqimi shunchalik kam og‘adi. Og‘ish spektri zarrachalarning massa bo‘yicha taqsimlanishini ko‘rsatadi) (6.4-rasm);
– magnit;
– radioizotop;
– dielkometrik (moddalarning xossalarini dielektrik o‘tkazuvchanligi bilan o‘lchash).
6.4 – rasm. Mass-spektrometrning sxemasi (zarrachalar oqimi nuqta chiziq bilan ko‘rsatilgan).
Nazorat savollari
1. Mexanik datchiklar qanday turlarga bo‘linadi?
2. Elektromexanik sensorlarga misol keltiring.
3. Elektr sensorlarga qaysi sensorlar kiradi?
4. Termal sensorlarga misollar keltiring.
5. Optik sensorlarga misollar keltiting.
6. Elektron sensorlarga misollar keltiring.
6.2. Sensorlarni chiqish kattaligi bo‘yicha tasniflash
Sensorlarning uchta toifasi mavjud:
– analog sensorlar, ya’ni kirish qiymatining o‘zgarishiga mutanosib ravishda analog signal ishlab chiqaradigan sensorlar;
– impulslar ketma-ketligini yoki ikkilik so‘zni yaratuvchi raqamli sensorlar;
– faqat ikkita darajadagi signalni yaratadigan ikkilik (ikkilik holati) sensorlar: «yoqish / o‘chirish» (0 yoki 1). Ular soddaligi tufayli keng qo‘llaniladi.
Sensorlarning aksariyati elektr chiqish signaliga ega. Bu elektr o‘lchovlarining quyidagi afzalliklari bilan bog‘liq:
– elektr kattaliklari masofaga qulay tarzda uzatiladi va uzatish yuqori tezlikda amalga oshiriladi;
– elektr kattaliklari universal bo‘lib, boshqa har qanday kattaliklarni elektr kattaliklariga aylantirish mumkin va aksincha;
– ular aniq raqamli kodga aylantiriladi va o‘lchov vositalarining yuqori aniqligi, sezgirligi va tezligiga erishishga imkon beradi.
Hozirgi vaqtda sensorlarning eng keng tarqalgan chiqish signallari standart tok va kuchlanish signallaridir.
Ularning orasida eng qulay va eng keng tarqalgani 4 – 20 mA tok signalidir. Bu masofaviy datchiklardan ikkilamchi o‘lchash asboblariga signallarni uzatish bilan bog‘liq muammolarni eng yaxshi hal qiladi.
Sensor signallari odatda juda kichik. Sanoat muhitida kuchli elektromagnit shovqinlar foydali signallardan yuzlab yoki minglab marta ko‘proq soxta signallarni yaratishi mumkin. 4 – 20 mA darajadagi tok signallari past qarshilikli yuklamani boshqaradi, natijada ularga kamroq ta’sir qiladi.
Shuni ta’kidlash kerakki, 4 – 20 mA tok signali bilan ishlashda aloqa liniyasidagi uzilishni aniqlash oson – agar sim uzilgan bo‘lsa zanjirdagi tok nolga teng bo‘ladi, ya’ni u mumkin bo‘lgan chegaralardan chiqib ketadi. Masalan, 0 – 5 mA signali bo‘lgan kontaktlarning zanglashiga olib kelishini aniqlab bo‘lmaydi, chunki nolga teng tok eng kichik qiymat sifatida olinib, maqbul deb hisoblanadi.
Nazorat savollari
1. Sensorlar qanday signallar chiqaradi?
2. Diskret signall qanday signallar?
3. Raqamli signallar diskret signallardan qanday farqlanadi?
4. Analog signallar qanday signallar?
5. Elektr signallarini yutuqlari nimada?
6.3. Sensorlarni ishlash prinsipiga ko‘ra tasniflash
Ishlash prinsipiga ko‘ra, sensorlar generator va parametriklarga bo‘linadi.
Generator sensorlari kirish qiymatini to‘g‘ridan-to‘g‘ri elektr signaliga aylantirishni amalga oshiradi. Bunday sensorlar kirish (o‘lchangan) kattalik manbaining energiyasini darhol elektr energiyasiga aylantiradi. Signal, ya’ni ular xuddi elektr energiyasining generatorlari. Bunday sensorlarning ishlashi uchun qo‘shimcha quvvat manbalari prinsipial jihatdan talab qilinmaydi (shunga qaramay, sensorning chiqish signalini kuchaytirish, uni boshqa turdagi signallarga aylantirish va boshqa maqsadlar uchun qo‘shimcha quvvat talab qilinishi mumkin).
Generator sensorlari, o‘z navbatida, fotoelektrik, termoelektrik, piezoelektrik, induksiya va boshqalarga bo‘linadi.
Fotoelektrik sensorlar (fotosensorlar) – chiqish signalini atrof-muhit yorug‘ligiga mutanosib ravishda aylantiradi.
Analog va diskret fotoelektrik sensorlar mavjud. Analog sensorlar uchun chiqish signali atrof-muhit yorug‘ligiga mutanosib ravishda o‘zgaradi. Qo‘llashning asosiy sohasi – avtomatlashtirilgan yoritishni boshqarish tizimlari. Diskret turdagi sensorlar yorug‘likning belgilangan qiymatiga erishilganda chiqish holatini teskarisiga o‘zgartiradi.
Fotoelektrik sensorlar deyarli barcha sohalarda qo‘llanilishi mumkin. Diskret harakat sensorlari hisoblash uchun bir xil yaqinlik kalitlari sifatida ishlatiladi, ular har qanday ishlab chiqarish liniyasida aniqlash, joylashtirish va boshqa vazifalarda keng qo‘llaniladi.
Fotoelektrik kontaktsiz sensor boshqariladigan hududdagi yorug‘lik oqimining o‘zgarishini qayd etadi, bu mexanizmlar va mashinalarning har qanday harakatlanuvchi qismlarining kosmosdagi holatining o‘zgarishi, obyektlarning yo‘qligi yoki mavjudligi bilan bog‘liq. Uzoq masofalar uchun ham qo‘llaniladi.
Optik kontaktsiz foto datchiklar sanoatda va undan tashqarida keng qo‘llaniladi.
Fotoelektrik kontaksiz sensori ikkita funksional blokdan iborat – qabul qiluvchi va nurlanuvchi. Ushbu tugunlar bitta korpusda ham, turli korpuslarda ham amalga oshirilishi mumkin.
Obyektni aniqlash usuliga ko‘ra, foto datchiklar to‘rt guruhga bo‘linadi:
1) nurni kesib o‘tish – bu usul bilan uzatuvchi va qabul qilgich turli korpuslarga bo‘linadi, bu ularni ish masofasida bir-biriga qarama-qarshi o‘rnatish imkonini beradi. Ishlash prinsipi uzatuvchi doimiy ravishda qabul qiluvchi tomonidan qabul qilinadigan yorug‘lik nurini yuborishiga asoslanadi. Sensorning yorug‘lik signali uchinchi tomon obyekt bilan to‘silsa, qabul qiluvchi darhol chiqish holatini o‘zgartirib javob beradi;
2) reflektordan aks ettirish – bu usul bilan sensorning qabul qiluvchisi va uzatuvchisi bir korpusda joylashgan. Sensorning qarshisida reflektor (reflektor) o‘rnatilgan. Reflektor sensorlari polarizatsiya tufayli shunday yaratilgan. Filtr, ular aks ettirishni faqat reflektordan qabul qiladilar. Bu reflektorlar ikki tomonlama aks ettirish prinsipi asosida ishlaydi. Tegishli reflektorni tanlash kerakli masofa va o‘rnatish imkoniyatlari bilan belgilanadi.
Nurlantiruvchi tomonidan yuborilgan, reflektordan aks ettirilgan yorug‘lik signali sensor qabul qiluvchiga kiradi. Agar yorug‘lik signali to‘xtasa, qabul qiluvchi darhol chiqish holatini o‘zgartirib javob beradi;
3) obyektdan aks ettirish – bu usul bilan sensorning qabul qiluvchisi va uzatuvchisi bir xil korpusda joylashgan. Sensorning ish holatida uning ish maydoniga tushgan barcha obyektlar o‘ziga xos reflektorga aylanadi. Obyektdan aks ettirilgan yorug‘lik nuri