جزء من واحد
1، يتم الكشف من خلال طريقة مادية معينة، لتمييز عدد المعلمات المقاسة التي تنتمي إلى نطاق معين، من أجل تحديد ما إذا كانت المعلمات المقاسة مؤهلة أو ما إذا كان عدد المعلمات موجودًا.عملية مقارنة الكمية المجهولة المقاسة مع الكمية القياسية ذات الطبيعة نفسها، وتحديد مضاعف الكمية القياسية التي يقاسها فريق القياس، والتعبير عن هذا المضاعف عددياً.
في مجال الأتمتة والكشف، لا تقتصر مهمة الكشف على فحص وقياس المنتجات النهائية أو المنتجات شبه المصنعة فحسب، بل أيضًا من أجل فحص عملية الإنتاج أو الجسم المتحرك والإشراف عليها والتحكم فيها لجعلها في أفضل حالاتها. الحالة التي يختارها الأشخاص، فمن الضروري اكتشاف وقياس حجم وتغيير المعلمات المختلفة في أي وقت.تسمى تقنية الكشف والقياس في الوقت الفعلي لعملية الإنتاج والأشياء المتحركة أيضًا بتقنية الفحص الهندسي.
هناك نوعان من القياس: القياس المباشر، والقياس غير المباشر
القياس المباشر هو قياس القيمة المقاسة لقراءة العداد دون أي حساب، مثل: استخدام مقياس الحرارة لقياس درجة الحرارة، استخدام جهاز متعدد لقياس الجهد
القياس غير المباشر هو قياس عدة كميات فيزيائية مرتبطة بالقياس، وحساب القيمة المقاسة من خلال العلاقة الوظيفية.على سبيل المثال، ترتبط الطاقة P بالجهد V والتيار I، أي P = VI، ويتم حساب الطاقة عن طريق قياس الجهد والتيار.
يعد القياس المباشر أمرًا بسيطًا ومريحًا، وغالبًا ما يتم استخدامه عمليًا.ومع ذلك، في الحالات التي لا يكون فيها القياس المباشر ممكنًا، أو يكون القياس المباشر غير مناسب أو يكون خطأ القياس المباشر كبيرًا، يمكن استخدام القياس غير المباشر.
مفهوم المستشعر الكهروضوئي والمستشعر
وظيفة المستشعر هي تحويل الكمية غير الكهربائية إلى مخرج الكمية الكهربائية التي توجد معها علاقة مقابلة محددة، وهي في الأساس الواجهة بين نظام الكمية غير الكهربائية ونظام الكمية الكهربائية.في عملية الكشف والتحكم، يعد المستشعر جهاز تحويل أساسي.من وجهة نظر الطاقة، يمكن تقسيم المستشعر إلى نوعين: الأول هو مستشعر التحكم في الطاقة، المعروف أيضًا باسم المستشعر النشط؛والآخر هو مستشعر تحويل الطاقة، المعروف أيضًا باسم المستشعر السلبي.يشير مستشعر التحكم في الطاقة إلى المستشعر الذي سيتم قياسه في تغيير المعلمات الكهربائية (مثل المقاومة والسعة)، ويحتاج المستشعر إلى إضافة مصدر طاقة مثير، ويمكن قياس تغيرات المعلمات إلى الجهد والتغيرات الحالية.يمكن لمستشعر تحويل الطاقة تحويل التغير المقاس مباشرة إلى تغير الجهد والتيار، بدون مصدر إثارة خارجي.
في كثير من الحالات، فإن الكمية غير الكهربائية المراد قياسها ليست من نوع الكمية غير الكهربائية التي يمكن للمستشعر تحويلها، الأمر الذي يتطلب إضافة جهاز أو جهاز أمام المستشعر يمكنه تحويل الكمية غير الكهربائية المقاسة إلى الكمية غير الكهربائية المقاسة. الكمية غير الكهربائية التي يمكن للمستشعر استقبالها وتحويلها.المكون أو الجهاز الذي يمكنه تحويل الكهرباء غير المقاسة إلى كهرباء متاحة هو جهاز استشعار.على سبيل المثال، عند قياس الجهد باستخدام مقياس انفعال المقاومة، من الضروري ربط مقياس الانفعال بالعنصر المرن لضغط البيع، حيث يحول العنصر المرن الضغط إلى قوة انفعال، ويقوم مقياس الانفعال بتحويل قوة الانفعال إلى قوة انفعال. التغيير في المقاومة.هنا مقياس الضغط هو المستشعر، والعنصر المرن هو المستشعر.يمكن لكل من المستشعر والمستشعر تحويل اللاكهرباء المقاسة في أي وقت، لكن المستشعر يحول اللاكهرباء المقاسة إلى غير كهرباء متاحة، ويقوم المستشعر بتحويل اللاكهرباء المقاسة إلى كهرباء.
2, الاستشعار الكهروضوئيةيعتمد على التأثير الكهروضوئي، وإشارة الضوء إلى مستشعر الإشارة الكهربائية، ويستخدم على نطاق واسع في التحكم الآلي والفضاء والراديو والتلفزيون وغيرها من المجالات.
تشتمل المستشعرات الكهروضوئية بشكل أساسي على الثنائيات الضوئية والترانزستورات الضوئية والأقراص المدمجة المقاومة للضوء والمقرنات الضوئية وأجهزة الاستشعار الكهروضوئية الموروثة والخلايا الكهروضوئية وأجهزة استشعار الصورة.يظهر جدول الأنواع الرئيسية في الشكل أدناه.في التطبيق العملي، من الضروري اختيار المستشعر المناسب لتحقيق التأثير المطلوب.مبدأ الاختيار العام هو:كشف كهروضوئي عالي السرعةالدائرة، مجموعة واسعة من مقياس الإضاءة، يجب أن يختار مستشعر الليزر فائق السرعة الصمام الثنائي الضوئي؛يجب أن يختار المستشعر الكهروضوئي النبضي البسيط الذي يبلغ عدة آلاف من الهرتز والمفتاح الكهروضوئي النبضي منخفض السرعة في الدائرة البسيطة الترانزستور الضوئي؛على الرغم من أن سرعة الاستجابة بطيئة، إلا أنه يجب اختيار مستشعر جسر المقاومة ذو الأداء الجيد والمستشعر الكهروضوئي ذو خاصية المقاومة، والمستشعر الكهروضوئي في دائرة الإضاءة الأوتوماتيكية لمصباح الشارع، والمقاومة المتغيرة التي تتغير بشكل متناسب مع قوة الضوء أقراص مضغوطة وPbs عناصر حساسة للضوء؛يجب أن تكون أجهزة التشفير الدوارة وأجهزة استشعار السرعة وأجهزة استشعار الليزر فائقة السرعة عبارة عن أجهزة استشعار كهروضوئية متكاملة.
نوع المستشعر الكهروضوئي مثال على المستشعر الكهروضوئي
السندات الإذنية تقاطعPN الضوئي(سي، قه، غاس)
الثنائي الضوئي PIN (مادة Si)
الثنائي الضوئي الانهيار الجليدي(سي، قه)
الترانزستور الضوئي (أنبوب PhotoDarlington) (مادة Si)
مستشعر كهروضوئي متكامل والثايرستور الكهروضوئي (مادة Si)
خلية ضوئية غير pn (مواد تستخدم CdS، CdSe، Se، PbS)
المكونات الحرارية (المواد المستخدمة (PZT، LiTaO3، PbTiO3)
أنبوب الإلكترون من نوع الأنبوب الضوئي، أنبوب الكاميرا، أنبوب المضاعف الضوئي
أجهزة استشعار أخرى حساسة للألوان (مواد Si، α-Si)
مستشعر الصور الصلبة (مادة Si، نوع CCD، نوع MOS، نوع CPD
عنصر الكشف عن الموقع (PSD) (مادة Si)
خلية ضوئية (ثنائي ضوئي) (Si للمواد)
وقت النشر: 18 يوليو 2023