סיווג החיישן והדרישות הכלליות שלו

חיישניםהם מכשירים עתירי ידע ועתיר טכנולוגיה, הקשורים לתחומים רבים ובעלי מגוון רחב של סוגים. על מנת לשלוט וליישם אותה היטב, יש צורך בשיטת סיווג מדעית. להלן מבוא קצר לשיטת הסיווג הנפוצה כיום.

ראשית, על פי מנגנון העבודה של החיישן, ניתן לחלק אותו לסוג פיזי, סוג כימי, סוג ביולוגי וכו '. קורס זה בעיקר מלמד חיישנים פיזיים. בחיישנים פיזיים, חוקי הבסיס שהם הבסיס של הפיזיקה של עבודת החיישנים כוללים את חוק השדה, חוק החומר, חוק השימור וחוק הסטטיסטיקה.

שנית, על פי עקרון ההרכב, ניתן לחלק אותו לשתי קטגוריות: סוג מבני וסוג פיזי.
חיישנים מבניים מבוססים על חוקי התחום בפיזיקה, כולל חוקי התנועה של שדות דינמיים וחוקי שדות אלקטרומגנטיים. החוקים בפיזיקה ניתנים בדרך כלל על ידי משוואות. עבור חיישנים, משוואות אלה הן המודלים המתמטיים של חיישנים רבים על השדה על ידי השינוי על ידי השינוי על ידי השינוי על ידי השינוי על ידי השינוי על ידי השינוי על ידי השינוי על ידי השינוי על ידי השינוי על ידי השינוי על השינוי על ידי השינוי. חיישן, ולא שינוי תכונות החומר.
חיישני רכוש פיזי נבנים על בסיס חוקי החומר, כמו חוק הוק וחוק אוהם. חוק החומר הוא חוק המביע תכונות אובייקטיביות מסוימות של חומר. מרבית החוקים הללו ניתנים בצורה של קבועים של החומר עצמו. גודל קבועים אלה קובע את הביצועים העיקריים של החיישן. לפיכך, הביצועים של חיישני רכוש פיזי משתנים עם חומרים שונים. לדוגמא, הצינור הפוטואלקטרי הוא חיישן פיזי, המשתמש באפקט הפוטואלקטרי החיצוני בחוק החומר. ברור שמאפייניו קשורים קשר הדוק לחומר המצופה באלקטרודה. לדוגמא נוספת, כל חיישני המוליכים למחצה, כמו גם לכל החיישנים המשתמשים בשינויים בתכונות של מתכות, מוליכים למחצה, קרמיקה, סגסוגות וכו ', הנגרמים על ידי שינויים סביבתיים שונים, כולם חיישנים פיזיים. בנוסף, ישנם גם חיישנים המבוססים על חוקי שימור וחוקים סטטיסטיים, אך הם מעטים יחסית. פָּחוֹת.

שלישית, על פי המרת האנרגיה של החיישן, ניתן לחלק אותו לשתי קטגוריות: סוג בקרת אנרגיה וסוג המרת אנרגיה.
חיישן סוג בקרת אנרגיה, בתהליך שינוי מידע, האנרגיה שלו זקוקה לספק כוח חיצוני. כמו התנגדות, השראות, קיבול וחיישני פרמטר מעגלים אחרים שייכים לקטגוריה זו של חיישנים. חיישנים המבוססים על אפקט עמידות בפני המתח, אפקט מגנטורטיסטיקה, אפקט התנגדות תרמית, אפקט פוטו -אלקטרוני, אפקט אולם וכו 'שייכים גם לסוג זה של חיישן.
חיישן המרת האנרגיה מורכב בעיקר מאלמנטים להמרת אנרגיה, והוא אינו דורש ספק כוח חיצוני. לדוגמה, חיישנים המבוססים על אפקט פיזואלקטרי, אפקט פירואלקטרי, אפקט כוח פוטו -אלקטרומוטי וכו 'הם כל חיישנים כאלה.

רביעית, על פי עקרונות פיזיים, ניתן לחלק אותו
1) חיישן פרמטרי חשמלי. כולל שלוש צורות בסיסיות: התנגדות, אינדוקטיבית וקיבולית.
2) חיישן מגנטואלקטרי. כולל סוג אינדוקציה מגנטו-חשמלית, סוג אולם, סוג רשת מגנטית וכו '.
3) חיישן פיזואלקטרי.
4) חיישן פוטו -אלקטרוני. כולל סוג פוטו -אלקטרוני כללי, סוג סורג, סוג לייזר, סוג דיסק קוד פוטו -אלקטרוני, סוג סיבים אופטי, סוג אינפרא אדום, סוג מצלמה וכו '.
5) חיישן פנאומטי
6) חיישן פירואלקטרי.
7) חיישן גל. כולל אולטרה סאונד, מיקרוגל וכו '.
8) חיישן ריי.
9) חיישן סוג מוליך למחצה.
10) חיישנים של עקרונות אחרים וכו '.
לעיקרון העבודה של כמה חיישנים יש צורה מורכבת של יותר משני עקרונות. לדוגמה, חיישני מוליכים למחצה רבים יכולים להיחשב גם כחיישנים פרמטריים חשמליים.

חמישית, ניתן לסווג חיישנים בהתאם למטרתם, כמו חיישני תזוזה, חיישני לחץ, חיישני רטט, חיישני טמפרטורה וכן הלאה.
בנוסף, לפי פלט החיישן הוא אות אנלוגי או אות דיגיטלי, ניתן לחלק אותו לחיישנים אנלוגיים ולחיישנים דיגיטליים. על פי האם תהליך ההמרה הפיך, ניתן לחלק אותו לחיישנים הפיכים ולחיישנים חד כיווניים.

חיישנים שונים, בשל עקרונות ומבנים שונים, סביבות שימוש, תנאים ומטרות שונות, האינדיקטורים הטכניים שלהם לא יכולים להיות זהים. אך כמה דרישות כלליות זהות, כולל: ① אמינות; ② דיוק סטטי; ③ ביצועים דינמיים; ④ רגישות; הַחְלָטָה; ⑥ טווח; ⑦ יכולת אנטי-התערבות; (⑧ צריכת אנרגיה; ⑨ עלות; השפעת האובייקט וכו '.
הדרישות לאמינות, דיוק סטטי, ביצועים דינמיים וטווח מובן מאליו. חיישנים משיגים מטרת אינדיקטורים טכניים שונים באמצעות פונקציות גילוי. חיישנים רבים צריכים לעבוד בתנאים דינמיים, ולא ניתן לבצע את העבודה כולה אם הדיוק אינו מספיק, הביצועים הדינמיים אינם טובים או שהכישלון מתרחש. לרוב חיישנים רבים מותקנים במערכות או בציוד מסוים. אם חיישן נכשל, זה ישפיע על המצב הכללי. לפיכך, האמינות העובדת, הדיוק הסטטי והביצועים הדינמיים של החיישן הם גם היכולת הבסיסית ביותר ואנטי-אינטרסציה חשובה מאוד. לפיכך, החיישן נדרש להיות בעל יכולת ההסתגלות מבחינה זו, ועליו לכלול גם את בטיחות השימוש בסביבות קשות. הרבגוניות פירושה בעיקר שיש להשתמש בחיישן במגוון אירועים שונים, כדי להימנע מתכנון ליישום אחד ולהשיג את המטרה להשיג פעמיים את התוצאה עם מחצית המאמץ. מספר דרישות אחרות מסבירות את עצמן ולא יוזכרו כאן.