Reja: • 1. Datchiklar haqida ma’lumot, turlari va ularning xususiyatlari. • 2. • Sensorlarning asosiy turlari • Ultrasonik • Namlik • Tezlik • Harorat • Piroelektrik • Engil • Aloqa • Ovoz • Adabiyotlar • Turli xil narsalar mavjud datchiklarning turlari tashqaridan kelgan ma'lumotni elektr impulsiga aylantirish uchun ishlatiladi. Ushbu impuls odatda boshqaruv blokiga o'tadi, u erda u reaktsiya yoki javob hosil qilish uchun tahlil qilinadi va o'zgartiriladi. • Tashqaridan har qanday sensorga keladigan ma'lumot fizik yoki kimyoviy stimul bo'lib, u ichki sifatida elektr miqdoriga aylanadi. Datchiklar odamlarning sezgi tizimini taqlid qiladi Shu tarzda, turli xil mashinalar datchiklardan ularni o'rab turgan muhit bilan ta'sir o'tkazish uchun foydalanadi. • Sensor atrof-muhit haqida ma'lumot olish uchun ham ishlatiladi. Shu tarzda, termometr - bu ma'lum bir muhit harorati to'g'risida raqamli ma'lumot beradigan sensor. • Kundalik ishlarning bajarilishini engillashtiradigan javoblarni yaratish uchun biz ko'p marta datchiklardan foydalanamiz. Bugungi kunda datchiklar bizning kundalik hayotimizning bir qismidir. Biz kundalik vazifalarni engillashtirishga yordam beradigan har xil turdagi sensorlar bilan doimiy aloqadamiz. • Shu tarzda, avtomatik qurilmalar, quyosh batareyalari, bizning smartfonlarimiz va boshqa qurilmalar atrofmuhit bilan yaxshi aloqada bo'lishimizga yordam beradigan sensorlar bilan jihozlangan. • Sensorlarning asosiy turlari • Datchiklarning bir nechta turlari mavjud, ularning funktsiyasi ular aniqlaydigan stimul turiga qarab o'zgarib turadi. • Ultrasonik • Ular ishqalanish yoki mexanik shokka yo'l qo'ymaslik uchun ob'ektning jismoniy yaqinligini aniqlash uchun ishlatiladigan datchiklardir. • Ular ovozli to'lqinni yuborish orqali ishlaydi, bu keyinchalik yuzaga urilib, orqaga qaytadi. Shu tarzda, sensor to'lqinni qaytarish vaqtini o'lchaydi va shu bilan ob'ektlar orasidagi masofani hisoblab chiqadi. • Bu faqat havo mavjud bo'lgan joylarda ishlaydigan sensor turidir, chunki tovush to'lqinining siljishi faqat shu muhitda bo'lishi mumkin. • Boshqa tomondan, ob'ektlarni holatidan (qattiq yoki suyuq) yoki rangidan qat'iy nazar aniqlash uchun foydalidir, shuning uchun ular kuzatib borish yoki masofani o'lchash vazifalari uchun juda yaxshi. • • Namlik • Ular atrof-muhitning nisbiy namligi va haroratini o'lchaydigan datchiklardir. Ularda shartli signal chiqarishga imkon beradigan integral mikrosxemalar mavjud. • Ular odatda atrofdan signallarni ushlaydigan sezgir nuqtaga ega. Ushbu nuqta platina polimerlari va elektrodlari bilan ishlab chiqariladi. • Ularning aksariyati lazer bilan sozlangan, yaxshi ishlashga ega va minimal xatolik darajasiga ega. • Tezlik • Ob'ekt yoki transport vositasining tezligini aniqlash uchun ishlatiladigan datchiklar "tezlik o'lchagichlari" deb nomlanadi. • Tezlikni aniqlash uchun har xil turdagi sensorlar mavjud, masalan, g'ildirak sezgichlari, transport vositalarining tezlik o'lchagichlari, LIDAR (inglizcha "Light Detection and Ranging" nomi bilan), er usti tezligi radarlari, Dopler radarlari, tezlik ko'rsatkichlari, pitot naychalari, Boshqalar orasida. • Ushbu datchiklar ko'pincha turli sohalarda dvigatellarning vaqtini aniqlash uchun ishlatiladi. Ular, shuningdek, ma'lum bir mashinaning daqiqasiga aylanish tezligini yoki aylanishini boshqarish uchun foydalidir. • Boshqa tomondan, yo'llarda tezlikni sezgichlarini ko'rish odatiy holdir, ularning vazifasi ushbu yo'lda harakatlanadigan transport vositalarining tezligini aniqlashdir. • Harorat • Harorat sensori - bu elektr impulsi orqali muhit harorati to'g'risida ma'lumot beruvchi qurilma. Ushbu elektr impulsi kuchlanish shaklida o'tadi va bu kuchlanishning ulushi o'lchangan harorat qiymatiga teng. • Haroratni o'lchash uchun ishlatiladigan sensorlarning har xil turlari mavjud. Kontakt datchiklari, kontaktsiz datchiklar, mexanik datchiklar va elektr bor. • Mexanik sensorga odatiy termometr va elektr sensori termistor bo'lishi mumkin. • Harorat sezgichlari sanoat muhitida ishlab chiqarish jarayonlarida ishtirok etadigan asboblar va mashinalarning haroratini kuzatish uchun ishlatiladi. Shu tarzda atrofdan olingan ma'lumotlarni o'qish va boshqarish mumkin. • Piroelektrik • Piroelektrik datchik yoki PIR datchigi - bu o'z sohasidagi ob'ekt tomonidan chiqarilgan infraqizil nurlarning nurlanishini o'lchash uchun ishlatiladi. • Harorat nol darajadan yuqori bo'lgan har qanday ob'ekt issiqlik energiyasini radiatsiya shaklida ishlab chiqaradi. Ushbu nurlanish inson ko'ziga ko'rinmaydigan infraqizil to'lqinlarni chiqaradi, ammo ularni PIR datchiklari qabul qilishi mumkin. • PIR datchiklari o'zlarining burchaklari (ular qamrab olishi mumkin bo'lgan maydonning kengligi) bo'yicha ushbu hudud ichida aniqlaydigan harakatlanuvchi elementlar soniga qarab tasniflanadi. • Ular odatda kundalik dasturlarda ishlatiladigan datchiklar, masalan, eshikni avtomatik ochish tizimi va umuman harakatga ta'sir ko'rsatadigan barcha tizimlar. • Tana harakatlanganda infraqizil signal chiqadi. Ushbu signal PIR sensori tomonidan aniqlanganda, u mikrokontrollaga signal yuboradi, u signalni javobga tarjima qilish bilan shug'ullanadi. • Engil • Yorug'lik sezgichlari signalni ushlab turish bilan ishlaydigan nurli sensorlardir. Ular yorug'lik manbai tomonidan yuborilgan stimul uchun qabul qiluvchi hujayradan foydalanib ishlaydi, ular chiroq, LED, lazer diodasi va boshqalar bo'lishi mumkin. • Foto-retseptor hujayralarining ko'p turlari mavjud, ularning har biri qabul qilingan yorug'lik signalining intensivligiga qarab reaksiyaga kirishadi. Odatda yorug'lik signalini elektr energiyasiga aylantirish mumkin, bu fotovoltaik hujayralar tomonidan ushlanib qoladi. • Quyosh nurlari ostida bo'lgan erkin elektronlarni ushlab, ularni elektr tokiga aylantiradigan quyosh batareyalari bilan bog'liq. • Aloqa • Kontakt sensorlari - bu jismoniy aktuatorlar yordamida yoqilgan kalitlarni ishlatadiganlar. • Ba'zi sanoat robotlari ushbu turdagi sensorni "mushuk mo'ylovi" yoki elementlarning yaqinligini aniqlashga imkon beradigan ingichka simlar shaklida ishlatadi. • Aloqa sezgichlari ob'ektlar orasidagi to'siqlarni oldini olish uchun foydalidir. Shu sababli ular odatda avtomobilsozlik sanoatida avtoulovlarning orqa bamperlarida qo'llaniladi. • Ovoz • Ushbu turdagi sensorlar sonar yoki mikrofon tizimi orqali atrofdagi tovushlarni olish qobiliyatiga ega. Ular odatda ogohlantirishlarni masofadan buyruqlar sifatida qabul qilish yoki tovush to'lqini idrokiga asoslangan masofalarni o'lchash uchun ishlatiladi. • Ovoz sezgichlari ultratovushli sensorlarga o'xshash tarzda ishlaydi, chunki tovush to'lqini sensori tomonidan aniqlanishidan oldin muhitda havo bo'ylab harakatlanishi kerak. • Aktuator nima? • Aktuatorlar mexanik yoki elektromexanik qurilmalar bo'lib, ular elektr, qo'lda yoki turli suyuqliklar bilan boshqariladigan va ba'zan cheklangan harakatlar yoki joylashishni aniqlash imkonini beradi. Ular mexanizm yoki tizimni harakatlantirish va boshqarishni amalga oshirishga yordam beradigan mashinaning komponentiga ishora qiladi; masalan, valfni ochish. Oddiy qilib aytganda, ularni harakatlantiruvchilar deb atash mumkin. • Aktuatorlar asosan nazorat signaliga va energiya manbaiga muhtoj. Tekshirish signalini olgandan so'ng, aktuator mexanik harakatni amalga oshirish uchun manbadan energiya ishlatadi. Boshqaruv tizimi inson, sobit mexanik yoki elektron tizim yoki hatto dasturiy ta'minotga asoslangan, masalan, printer drayveri yoki robotni boshqarish tizimi bo'lishi mumkin. • Aktuatorlarga misol sifatida elektr motorlar, qadamli motorlar, elektroaktiv polimerlar, vintli raz'emlar, servomexanizmlar, solenoidlar va gidravlik silindrlar kiradi. • Aktuatorlarning turlari • Aktuator turlari, shuningdek, ilovalarga qarab harakatlar, quvvat konfiguratsiyasi, uslublar va o'lchamlarga qarab farqlanadi. • • a. Mexanik aktuatorlar • Mexanik aktuatorlar aylanish harakati kabi bir turdagi harakatni boshqa turga, masalan, chiziqli harakatga aylantirish orqali harakat hosil qiladi. Misol uchun, raf va pinionni ayting. Yana bir misol, zanjirning mexanik harakati yukni ko'tarish uchun ishlatiladigan zanjir blokli yuk ko'taruvchi og'irlikdir. Mexanik aktuatorlarning ishlashi ularning tarkibiy qismlari, masalan, tishli va relslar yoki kasnaklar va zanjirlar birikmalariga bog'liq. Yuqori ishonchlilik, foydalanishning soddaligi, texnik xizmat ko'rsatishning osonligi va joylashishni aniqlashning aniqligi afzalliklaridan biridir. Ularni gidravlik, pnevmatik va elektr aktuatorlarga bo'lish mumkin. • b. Gidravlik aktuatorlar • Shlangi aktuatorlar silindr yoki suyuqlik dvigateliga ega bo'lib, mexanik harakatni yaratish uchun gidravlik quvvatdan foydalanadi, bu esa o'z navbatida chiziqli, aylanish yoki tebranish harakatiga olib keladi. Suyuqliklarni siqish deyarli mumkin emasligini hisobga olsak, gidravlik aktuator katta kuch sarflashi mumkin. Suyuqlik aktuatorning gidravlik silindrining pastki kamerasiga kirganda, ichidagi bosim kuchayadi va pistonning pastki qismiga, shuningdek silindrning ichki qismiga kuch ta'sir qiladi. Bosim toymasin pistonning yuqori kameradagi kamon ta'siridan kelib chiqqan kuchga qarama-qarshi yo'nalishda harakatlanishiga olib keladi, bu esa pistonni yuqoriga qarab harakatlanishiga olib keladi va valfni ochadi. Ushbu aktuatorlarning salbiy tomoni ko'plab qo'shimcha qismlarga bo'lgan ehtiyoj va suyuqlikning oqishi ehtimoli. • c. Pnevmatik aktuatorlar • Pnevmatik aktuatorlar siqilgan havo ko'rinishidagi energiyani mexanik harakatga aylantiradi. Bu erda bosimli gaz yoki siqilgan havo xonaga kiradi va shu bilan ichidagi bosimni oshiradi. Bu bosim kamera tashqarisidagi atmosfera bosimidan farqli o'laroq, kerakli bosim darajasidan oshib ketgandan so'ng, piston yoki vitesni boshqariladigan tarzda kinetik harakatga keltiradi va shu bilan tekis yoki aylana mexanik harakatga olib keladi. Masalan, pnevmatik silindrlar, havo tsilindrlari va havo aktuatorlari. Boshqa aktuatorlarga qaraganda arzonroq va ko'pincha kuchliroq, ular tezda ishga tushishi yoki to'xtashi mumkin, chunki ishlash uchun zaxirada hech qanday quvvat manbai saqlanishi shart emas. Ko'pincha valf orqali havo oqimini boshqarish uchun klapanlar bilan foydalaniladi, bu aktuatorlar nisbatan kichik bosim o'zgarishi orqali sezilarli kuch hosil qiladi. • Pnevmatik aktuatorlardan foydalangan holda ishlab chiqaruvchi loyihalarga misollar orasida ko'tarish moslamalari va odatda ko'tarish uchun ishlatiladigan qo'llari va oyoq-qo'llari bo'lgan gumanoid robotlar kiradi. • d. Elektr chiziqli aktuatorlar • Keling, elektr quvvati bilan ishlaydigan elektr aktuatorlarni ko'rib chiqaylik. • Chiziqli va aylanishning ikkita asosiy harakatidan kelib chiqqan holda, aktuatorlarni ushbu ikki toifaga ajratish mumkin: chiziqli va aylanadigan. Elektr chiziqli aktuatorlar elektr energiyasini oladi va uni to'g'ri chiziqli harakatlarga aylantiradi, odatda joylashishni aniqlash ilovalari uchun va ular surish va tortish funktsiyasiga ega. Ular energiya manbasidan energiyani mexanik uzatish, elektro-magnetizm yoki termal kengayish yordamida chiziqli harakatga aylantiradi; ular odatda egilish, ko'tarish, tortish va surish kerak bo'lganda ishlatiladi. Ular, shuningdek, aniqlik va silliq harakatni boshqarishni taklif qilishlari bilan mashhur; Shuning uchun ular sanoat mashinalarida, disk drayvlar va printerlar kabi kompyuterning tashqi qurilmalarida, amortizatorlarni ochish va yopishda, eshiklarni qulflashda va tormoz mashinasining harakatlarida qo'llaniladi. Ularda ham qo'llaniladi • 3D printerlar va klapanlarni boshqarish uchun. Ulardan ba'zilari quvvatsiz va qo'lda aylanadigan tugma yoki qo'l g'ildiragi bilan boshqariladi. Elektr chiziqli aktuatorlar • e. Elektr aylanadigan aktuatorlar • Cheklangan aylanish harakati bilan dvigatellar va chiqish mili mexanizmlaridan iborat bo'lgan elektr aylanadigan aktuatorlar elektr energiyasini aylanma harakatga aylantiradi. Joylashuvni aniqlash zarur bo'lgan va turli xil motor turlari, ovozli bobinlar tomonidan boshqariladigan keng ko'lamli sohalarda qo'llaniladigan ushbu aktuatorlar mo'ljallangan dastur, haydash usuli, pozitsiyalar soni, chiqish konfiguratsiyasi, o'rnatish konfiguratsiyasi, jismoniy o'lchamlar va boshqalar kabi spetsifikatsiyalarga muvofiq ishlaydi. elektr xususiyatlari. Umumiy foydalanish to'p yoki kelebek valflar kabi vanalarni boshqarish uchundir. Boshqa ilovalarga avtomatlashtirish ilovalari kiradi, bunda eshik, eshik yoki valf muayyan aylanish pozitsiyalariga boshqariladigan harakatni talab qiladi. • f. Elektromexanik aktuatorlar • Elektromexanik aktuatorlar - boshqaruv tugmasi yoki tutqichi o'rnida elektr dvigatel bo'lgan mexanik aktuatorlar. Dvigatelning aylanish harakati chiziqli siljishga olib keladi. Eğimli tekislik tushunchasi ko'pchilik elektromexanik aktuatorlarni harakatga keltiradi; qo'rg'oshin vintining iplari kichik aylanish kuchini uzoq masofaga kattalashtirish orqali aylantiruvchi rampa kabi ishlaydi, bu esa katta yukni kichik masofaga ko'chirishga imkon beradi. Bugungi kunda elektromexanik aktuatorlar orasida ko'plab dizayn o'zgarishlari mavjud bo'lsa-da, ko'pchilikda harakatga kiritilgan qo'rg'oshin vinti va gayka mavjud. Eng katta afzalliklari pnevmatikaga nisbatan yuqori aniqlik, uzoq umr ko'rish va kam texnik xizmat ko'rsatishdir. Boshqa tomondan, ular eng yuqori tezlik bilan maqtanmaydilar. • g. Elektrogidravlik aktuatorlar • Gidravlik tizimlar o'rniga elektrogidravlik aktuatorlarda faqat elektr quvvati bilan ishlaydigan o'z-o'zidan ishlaydigan aktuatorlar mavjud. Ular asosan ko'p burilishli klapanlar yoki elektr quvvati bilan ishlaydigan qurilish va qazish uskunalari kabi uskunalarni ishga tushirish uchun ishlatiladi. Vana orqali suyuqlik oqimini nazorat qilishda, suyuqlik bosimining valfni ochishga majburlashiga yo'l qo'ymaslik uchun odatda vosita ustiga tormoz o'rnatiladi. Bu erda asosiy afzallik shundaki, bu aktuatorlar alohida gidravlik nasoslar va quvurlarga bo'lgan ehtiyojni bartaraf etishga yordam beradi, tizim arxitekturasini soddalashtiradi va ishonchlilik va xavfsizlikni oshiradi. Dastlab aerokosmik sanoati uchun ishlab chiqilgan bo'lsa, bugungi kunda ular gidravlik quvvat ishlatiladigan boshqa ko'plab sohalarda mavjud. • h. Termal aktuatorlar • Termal aktuator - bu harorat o'zgarishiga javoban chiziqli harakatni yaratadigan elektr bo'lmagan vosita. Uning asosiy komponentlari piston va issiqlikka sezgir materialdir. Harorat ko'tarilganda, issiqlikka sezgir materiallar javob sifatida kengayib, pistonni aktuatordan haydab chiqaradi. Xuddi shunday, haroratning pasayishi aniqlanganda, ichidagi issiqlikka sezgir materiallar qisqaradi va pistonni orqaga tortadi. Shunday qilib, bu aktuatorlar mandallarni bo'shatish, ishlaydigan kalitlar va valflarni ochish yoki yopish kabi vazifalarni bajarish uchun ishlatilishi mumkin. Ular, xususan, aerokosmik, avtomobilsozlik, qishloq xo'jaligi va quyosh sanoatida ko'plab ilovalarga ega. • • • • • • i. Magnit aktuatorlar Magnit aktuatorlar - bu aktuatordagi qismning harakatini yaratish uchun magnit effektlardan foydalanadiganlar. Ular odatda quyidagi toifalarga bo'linadi: harakatlanuvchi lasan aktuator, harakatlanuvchi magnit aktuator, harakatlanuvchi temir aktuator va elektromagnit aktuator. Birinchi turdagi (harakatlanuvchi lasan aktuatori) bo'lsa, oqim bilan boshqariladigan mobil bobin Lorents kuchiga ta'sir qiladigan statik magnit maydonga joylashtiriladi. Bu kuch qo'llaniladigan oqimga proportsionaldir. Harakatlanuvchi magnit aktuatorlar boshqacha ishlaydi; Bu erda mobil doimiy magnit ikkita magnit qutb orasiga joylashtiriladi va bobinlar yordamida bir qutbdan ikkinchisiga o'tkaziladi. Bunday aktuatorlar yuqori kuchlarni hosil qilishi mumkin, ammo ularni boshqarish oson emas. Harakatlanuvchi temir aktuatorlarda lasan tizimiga joylashtirilgan yumshoq magnit qism tizimning magnit energiyasini minimal darajada ushlab turadigan tarzda harakatlanadi. Nihoyat, elektromagnit aktuatorlar cho'tkasiz DC motorlar (BLDC) va step motorlar kabi elektr motorlarini o'z ichiga oladi . Ushbu magnit aktuatorlar turli maqsadlarda ishlatiladi, masalan, valfni boshqarish, nasos va kompressorni ishga tushirish, qulflash mexanizmlari, aerokosmik muhandislik, tebranish hosil qilish, tezkor joylashishni aniqlash va boshqalar. Afzalliklari orasida tizim narxini pasaytirish, mustahkamlikni oshirish va boshqarish murakkabligini kamaytirish kiradi.