Индустријска аутоматизација расте све брже, а Индустрија 4.0 је циљ индустријске аутоматизације у овој фази. За индустријску аутоматизацију, иако су сви чули, али нису сви добро упознати са индустријском аутоматизацијом. Да бисте побољшали ваше разумевање индустријске аутоматизације, овај чланак ће представити сензоре, суштинску компоненту индустријске аутоматизације. Кроз овај чланак ћете разумети како сензор треба да учини сву контролу аутоматизованијом.
Сензор (Сенсор) је уобичајен, али веома важан уређај, то је осећај одредаба мерених величина и према одређеним законима биће претворен у користан сигнални уређај или уређај. За сензор, улаз се може поделити на статичке и динамичке величине према стању улаза. Можемо добити статичке карактеристике сензора према односу између излаза и улаза у стационарном стању сваке вредности. Главни показатељи статичких карактеристика сензора су линеарност, хистереза, поновљивост, осетљивост и тачност. Динамичке карактеристике сензора односе се на карактеристике одзива улазне величине током времена. Динамичке карактеристике се обично описују преносним функцијама и другим моделима аутоматског управљања. Обично сигнали које сензор прима имају слабе-сигнале ниске фреквенције, а амплитуда спољне сметње понекад може да премаши измерени сигнал, тако да елиминација долазног шума постаје кључна технологија сензора.
Физички сензор је сензор који детектује физичку величину. То је употреба одређених физичких ефеката, физичке величине која се мери у енергетски облик сигналног уређаја ради лакше обраде. Његов излазни сигнал има дефинитивну везу са улазним сигналом. Главни физички сензори су фотоелектрични сензори, пиезоелектрични сензори, пиезорезистивни сензори, електромагнетни сензори, термоелектрични сензори и сензори оптичких влакана. Као пример, погледајмо најчешће коришћени фотоелектрични сензор. Овај тип сензора претвара светлосне сигнале у електричне сигнале, директно детектује информације о зрачењу са објекта, а може и друге физичке величине да конвертује у светлосне сигнале. Главни принцип је фотоелектрични ефекат: када светлост удари у супстанцу, електрични ефекти на супстанцу се мењају, што у овом случају укључује емисију електрона, проводљивост и потенцијалну струју. Очигледно, уређаји који могу лако произвести такве ефекте постају главне компоненте фотоелектричних сензора, као што су фотоотпорници. На овај начин знамо да је главни ток рада фотоелектричног сензора да прими одговарајуће светлосно зрачење, преко уређаја као што су фотоотпорници за претварање светлосне енергије у електричну енергију, а затим кроз процес појачања и уклањања шума, добија се жељени излазни електрични сигнал. Овде излазни сигнал и оригинални светлосни сигнал имају одређени однос, обично близак линеарном односу, тако да прорачун оригиналног светлосног сигнала није много компликован. Остали физички сензори су аналогни фотоелектричним сензорима.
Опсег примене физичких сензора је веома широк, гледамо само са биомедицинске тачке гледишта да бисмо видели примену физичких сензора, а онда није тешко спекулисати да физички сензори у другим аспектима такође имају важне примене.
На пример, мерење крвног притиска је једно од најрутинских медицинских мерења. Наша уобичајена мерења крвног притиска су индиректна мерења, где се за мерење крвног притиска у венама користи однос између протока крви и притиска који детектује површина тела. Претварач који се користи за мерење крвног притиска обично се састоји од еластичне дијафрагме, која претвара сигнал притиска у деформацију дијафрагме, која се затим претвара у електрични сигнал на основу напрезања или померања дијафрагме. На врхунцу електричног сигнала можемо детектовати систолни притисак, након проласка кроз инвертер и вршни детектор можемо добити дијастолни притисак, а преко интегратора можемо добити средњи притисак.
Хајде да погледамо технику респирометрије. Респираторна мерења су важна основа за клиничку дијагнозу плућне функције и од суштинског су значаја како за хирургију тако и за праћење пацијената. На пример, када се користи сензор типа термистор- који се користи за мерење брзине дисања, отпорник сензора је монтиран на спољашњој страни предњег краја копче, која је причвршћена за нос, а брзину дисања, као и стање топлог ваздуха, термистор може мерити када струјање респираторног ваздуха струји преко површине термостора.
Затим постоји најчешћи процес мерења температуре површине тела, који изгледа лако, али има сложен механизам мерења. Температура површине тела одређена је бројним факторима, укључујући локални проток крви, топлотну проводљивост основних ткива и одвођење топлоте из епидермиса, тако да мерење температуре коже узима у обзир бројне утицаје. Сензори типа термоелемента се чешће користе за мерење температуре, обично сензори термоелемента са шипкама и сензори са танким филмом. Пошто је величина термоелемента веома мала, тачност може бити већа од микронског нивоа, тако да може бити тачније мерење температуре у одређеној тачки, заједно са каснијом анализом статистике, може произвести свеобухватније резултате анализе. Ово је традиционални живин термометар који се не може поредити, али такође показује да примена нових технологија за развој науке доноси широке перспективе.
Из горњег увода се може видети, само у биомедицинским аспектима, физички сензори имају различите примене. Правац развоја сензора је мултифункционални,{1}}базирани на слици и интелигентни сензори. Сензорско мерење као важно средство за прикупљање података, индустријска производња, па чак и породични живот је суштински уређај, а физички сензори и најчешћа породица сензора, флексибилна употреба физичких сензора ће сигурно моћи да створи више производа, боље користи.