Sensorer

Hvad er en sensor?

En sensor kan betragtes som et kunstigt sanseorgan i teknologien. Med en sensor opfatter et system sit miljø eller indsamler information, der kan bruges til at kontrollere handlinger. De fleste sensorer er enten elektroniske eller mekaniske, hvilket giver et fast output baseret på et bestemt input.

Hvad kan man måle med en sensor?

Naturligvis findes der forskellige sensorer til forskellige applikationer. Her er en kort liste over mængder, du kan måle med sensorer:

• Stråling
• Temperatur
• Gasser (såsom fugt eller CO2)
• Tryk
• Magnetisme
• Niveau (såsom vandstand i en tank)
• Bevægelse
• Nærhed
• Lys/UV/infrarød/farver
• Lyd
• Afstand
• Vægt/kraft
• Orientering/retning
• Nuværende

Hvad skal jeg kigge efter, når jeg vælger en sensor?

Spænding

Når du vælger en sensor, er det vigtigt at kende den spænding, som sensoren fungerer ved. For høj spænding vil ødelægge sensoren, og for lav spænding vil få den til at fungere forkert eller slet ikke. Mekaniske sensorer påvirkes mindre af dette.

Udgangstype

Alle sensorer har en eller flere udgange. En udgang sender en måleværdi fra en sensor. Arten af dette signal afhænger af typen af sensorens output.

• Digital udgang: En sensor med digital udgang signalerer en logisk værdi på 0 eller 1. Det betyder, at signalet enten er til stede '1' eller ikke '0'. Der er altså to stater. En digital udgang er meget velegnet til at detektere tilstedeværelsen eller fraværet af et objekt eller til at bestemme, om en bestemt forudindstillet grænse er nået. Derudover kan et digitalt signal også formidle tal eller hele registre gennem en defineret kommunikationsprotokol som I2C eller SPI.
• Analog udgang: En sensor med en analog udgang giver en specifik analog værdi (strøm, spænding eller modstand) baseret på det registrerede input. For eksempel ved temperaturmåling kan udgangen vise værdien 27°C men også 50°C eller 100°C. Fordelen ved analog udgang er, at den kan tilsluttes direkte til en aktuator, som en lydsensor til en LED (VU meter). Der findes også ADC (analog til digital) konvertere til at gøre det analoge signal digitalt.
• PNP eller NPN: Sensorer med en PNP- eller NPN-koblingsudgang har mindst tre forbindelsesledninger. '+' er den brune ledning (ben 1), '-' er den blå ledning (ben 3), og koblingsledningen er den sorte ledning (ben 4). Med en PNP-koblingsudgang skiftes belastningen mellem koblingsledningen og '-'. Med en NPN-koblingsudgang skiftes belastningen mellem koblingsledningen og '+'.
• PushPull-omskifter udgang: Denne udgang bruges, når både NPN og PNP er påkrævet. En spænding over en vis værdi vil få NPN til at skifte, mens en lavere værdi vil få PNP til at skifte.
• Normalt åben/normalt lukket: Ydermere kan en udgang være normalt åben (NO) eller normalt lukket (NC). I en normalt åben udgang vil sensoren give et '0'-signal før skift og et '1'-signal efter skift. I en normalt lukket kontakt er dette omvendt: et '1'-signal før kobling og et '0'-signal efter kobling.

Måleområde

Det er vigtigt at vide, at en sensor har et bestemt måleområde. Dette område er tydeligt angivet for hver sensor. Hvis der er et område fra 5 mm – 250 mm, kan sensoren kun måle inden for disse afstande. Enhver afstand uden for dette område vil enten ikke producere noget output eller et udefineret. Disse afstande varierer fra sensor til sensor.

Løsning

Med opløsning mener vi "den mindste mulige ændring en sensor kan registrere." For en positioneringslaser vil dette være en forskydning eller afvigelse i position. Ofte er højere opløsning forbundet med en dyrere sensor og/eller langsommere læsetid, så vælg ikke umiddelbart den højest tilgængelige opløsning.

Hvor pålidelig er en sensor?

Generelt er sensorer meget pålidelige, hvis du holder dig inden for deres specifikationer. Det er afgørende at vælge den rigtige sensor til applikationen og overveje dens egenskaber. En sensor med lav opløsning vil for eksempel ikke være pålidelig til at placere objekter på et print, men vil være pålidelig nok til mindre præcist arbejde, som at undgå forhindringer med en robot.

Hvordan vedligeholder man en sensor?

Vedligeholdelse varierer efter sensortype. Mekaniske sensorer kræver ofte mere vedligeholdelse end elektroniske sensorer. Nogle gange er det nødvendigt at rense sensoren eller udskifte komponenter som linser eller filtre. For sensorer, der anvendes i industrielle omgivelser, anbefales regelmæssig inspektion og kalibrering for at sikre pålidelig drift.

Hvordan kan jeg kalibrere en sensor?

Kalibrering er afgørende for at sikre nøjagtigheden af en sensor. Processen afhænger af typen af sensor, men involverer generelt at sammenligne sensorens output med en kendt standardværdi. På baggrund af denne sammenligning foretages justeringer efter behov. Mange sensorer har indbyggede kalibreringsprocedurer, men nogle kræver eksternt udstyr.