Azərbaycan
Deutschland
Lietuva
Malta
ශ්රී ලංකාව
Türkmenistan
Türkiyə
Украина
Plačiausia prasme jutiklis tai daiktas kurio tikslas yra nustatyti įvykius ar pasikeitimus aplinkoje nusiųsti informacij
Detektorius
Plačiausia prasme, jutiklis – tai daiktas, kurio tikslas yra nustatyti įvykius ar pasikeitimus aplinkoje, nusiųsti informaciją į kompiuterį, kuris tada pasako išvesties įrenginiui teikti atitinkamą išvestį.
Jutiklis yra prietaisas, kuris konvertuoja realaus pasaulio duomenis (analoginius) į duomenis, kuriuos kompiuteris gali suprasti naudojant analoginį skaitmeninį keitiklį. Matuojami įvairiausi dydžiai: linijinis ar kampinis poslinkis, greitis, temperatūra, šviesos intensyvumas, slėgis, masė ir t. t. Jutikliai yra naudojami kasdieniniuose daiktuose kaip lietimui jautrūs mygtukai lifte(lytėjimo jutikliai), lempos, kurios keičia ryškumą vos prisilietus pirštu bei dar daugybę programų, apie kurias daugelis žmonių net nežino. Jutikliai plačiai naudojami įvairiose technikos srityse, įvairiuose mechatronikos įrenginiuose. Su mikro mašinų tobulėjimu ir lengvai naudojamų mikro kontrolerių platformomis, jutiklių panaudojimas išsiplėtė iš dažniausiai naudojamų analoginių temperatūros ar slėgio matavimų į pavyzdžiui AHRS jutiklius. Be to, analoginiai jutikliai kaip potenciometrai ir jėgą jaučiantys rezistoriai vis dar yra plačiai naudojami. Programos, įskaitant gamybos, mašinų, lėktuvų, aeronautikos, automobilių, medicinos, robotų bei daugelį kitų aspektų mūsų kasdieniame gyvenime.
Rūšys
Jutikliai yra įvairiausių rūšių, tipų ir konstrukcijų. Bendriausiu atveju, jie būna dviejų tipų:
- Parametriniai (keičiantis kontroliuojamam įėjimo dydžiui kinta jutiklių parametrai, kaip induktyvumas, talpa, elektrinė varža ir t. t., todėl kinta ir išėjimo parametrai, kaip įtampos, srovės dydžiai. Jiems būtinas išorinis energijos šaltinis. Parametrinių jutiklių pavyzdžiai: varžiniai, induktyvieji, talpiniai jutikliai);
- Generatoriniai (vyksta tiesioginis vienos energijos rūšies keitimas kitos rūšies energija, kaip, pavyzdžiui, fotoelektriniuose jutikliuose šviesos energija transformuojama į elektros energiją, o termoporose – šilumos energiją į elektros ir pan.).
Jutikliai pagal sandarą
Jutiklis pagal sandarą gali būti: paprastasis (sudaro tik jautrusis elementas) ir sudėtingas (be jautriojo elemento yra papildomi įtaisai, kaip rastriniai diskai, kodavimo juostos, stiprintuvai ir t. t.).
Jutikliai pagal paskirtį
- Deformacijų ir slėgio jutikliai;
- Pozicijos, krypties, poslinkio ir judesio jutikliai;
- Šviesos ir radiacijos jutikliai;
- Temperatūros jutikliai;
- Garso, infragarso ir ultragarso jutikliai;
- Kietojo kūno, skysčių ir dujų jutikliai;
- Aplinkos ir atmosferos jutikliai.
Jutikliai pagal veikimo principą
Pagal veikimo principą jutikliai gali būti naudojami skirtingos paskirties jutikliuose, pavyzdžiui, varžiniai jutikliai ir deformacijos, ir temperatūros, ir poslinkio nustatymui.
- Varžiniai (įėjimo signalas keičia jutiklio elektrinę varžą, jei jutiklis įjungtas į elektros grandinę, jo išėjimo signalas yra įtampa, srovė); Varžiniai jutikliai: potenciometriniai jutikliai (kintamasis varžas su trimis išvadais, potenciometras, judamasis kontaktas reaguoja į kampinį arba linijinį poslinkį ir formuoja elektrinę įtampą), skystieji elektrolitiniai (jutikliai elektrolito pagrindu), kontaktinės varžos (varža kinta nuo kontakto su kūnu), termistoriai (jutiklį sudaro varžinė medžiaga – puslaidininkis, kai didinama temperatūra, puslaidininkio varža mažėja) ir įtempio jutikliai (nusodinta vielelė su popieriaus juostele, skirta mažoms deformacijoms nustatyti, deformuojantis kūnui, kinta jutiklio varža).
- Induktyvieji (jautrusis elementas – ritė, maitinama kintamąja elektros srove, kai objektas sukasi arba tiesiai juda link ritės, oro tarpas tarp jų keičia ritės induktyvumą, tokiu būdu nustatomas poslinkis) ir transformatoriniai (sudaro dvi ritės, nejudantis magnetolaidis ir judantis inkaras, nustatantys slenkamąjį judėjimą);
- Talpiniai (jautrusis elementas – kondensatorius, maitinamas kintamąja elektros srove, kaip ir induktyviųjų jutiklių, tokiu pat principu nustatomi objekto poslinkiai ir judėjimo kampas) ir pjezoelektriniai (jautrusis elementas – Pjezo kristalas, reaguojantis į mechaninį ir elektrinį poveikį, jei kristalas deformuojamas, susidaro elektrinis impulsas, o jei kristalas paveikiamas elektrinio lauko, padidėja slėgis ultragarso diapazone);
- Fotoelektriniai, optiniai (visų fotoelektrinių jutiklių principas pagrįstas fotoefekto reiškiniu, naudojami fotoimtuvai, kaip fotovaržos, fotodiodai, fototranzistoriai reaguoja į šviesos, elektromagnetinių spindulių poveikį, leidžia įvertinti apšvietą, spinduliavimo intensyvumą, linijinį ir kampinį poslinkį, objektų temperatūrą);
- Radiaciniai (jautrusis elementas – inertinės dujos, radioaktyvi dalelė, patenkanti į vamzdį, jonizuoja dujas, kurios tampa laidžios ir sukuria elektros srovę, šiuo principu plačiai naudojamas Geigerio ir Miulerio skaitiklis);
- Terminiai (pagr. jutikliai – termoporos, sudarytos iš dviejų skirtingų laidininkų, pavyzdžiui, chromelis – aliumelis, radžis – platina, kaitinant vieną laidininkų sujungimo tašką, atsiranda termoelektrovara, sukurianti srovę grandinėje);
- Pneumatiniai (jautrusis elementas – oras, kintant jo kiekiui, ar spūdumui, kinta slėgis) ir hidrauliniai (jautrusis elementas – skystis, kintant jo kiekiui, ar spūdumui, kinta slėgis);
- Kompensaciniai (sudaro šaltinis, kompensuojantis jutiklio užfiksuotą signalą, kad tiriamasis objektas nebūtų apkrautas ir nebūtų iškraipomas signalas).
Virtualūs jutikliai
Virtualūs jutikliai fiziškai neegzistuoja, bet yra įdiegti į įvairią programinę įrangą. Jie naudojami ten, kur tikrieji jutikliai yra per brangus, ar aplinkoje, kurioje realūs davikliai gali sugesti arba susidėvi greitai. Daugelis programų yra procesai, kurių metu norimos reikšmės nėra matuojamos, nes procese nėra tinkamų aparatūros jutiklių arba jutiklis gali būti sustabdytas jeigu procesas skirtas ne kalibravimui ir priežiūrai.
Virtualūs jutikliai jau yra naudojami chemijos pramonėje ir atveria galimybes kitose industrijose kaip plastiko pramonė.
Skaitmeniniai jutikliai
Automatizavimo srityje skaitmeninės sistemos vis dažniau keičia analogines sistemas. Todėl jutiklių, kurių signalas būtų skaitmeninis, taip pad kyla. Paprasta konstrukcija, kai ASK Archyvuota kopija 2016-12-13 iš Wayback Machine projekto. yra faktiškai įtrauktas į jutiklių sistemą Tai galima įkelti į, pavyzdžiui, Delta-Sigma moduliavimo technologiją ir tai gali pasiūlyti daug privalumų:
- Tiesiogiai nustatyti skaitmeninės išvesties signalą (be procesoriaus ar ASK įsikišimo);
- Aukštą tiesiškumą naudojant jau esamus atsiliepimus;
- Didelė amplitudė ir dinamika;
Taikymo sritys
Terminas “jutiklis” yra naudojamas technologijos ir gyvosios gamtos (biologijos ir medicinos) moksle. Taip pat suintensyvėjo gamtos mokslų srityje prieš kelerius metus. Pastarųjų pavyzdžiai yra laikomi CCD vaizdo jutikliai Archyvuota kopija 2016-12-20 iš Wayback Machine projekto. ir dalelių skaitikliai, naudojami astronomijoje, geodezijoje ir kosmoso kelionėse.
Jutikliai automatizuotose procesuose kaip signalo generatoriai atlieka svarbų vaidmenį technologijoje. Jų aptikta reikšmė ar padėtis dažniausiai perdirbama elektroniniu būdu valdymo bloke, kuris atitinkamai paleidžia tinkamus tolimesnius veiksmus. Pastaraisiais metais, paskesnis signalo apdorojimo būdas vis dažniau yra integruojamas į jutiklį. Tokie jutikliai yra mikroprocesorius ar mikrosistema ir turi, taip sakant “intelektą”. Jie taip pat vadinasi "išmanieji jutikliai".
Jutiklių nukrypimai
Jeigu jutiklis nėra tobulas, kelių rūšių nukrypimai gali būti stebimi:
- Jautrumas praktikoje gali skirtis nuo nurodyto dydžio. Tai vadinama jautrumo klaida.
- Kadangi išeinančio signalo diapazonas yra visada ribotas, išėjęs signalas galiausiai pasieks minimumą arba maksimumą kaip matuojamas objektas viršis ribas. Skalės diapazonas apibrėžia didžiausia ir mažiausia išmatuoto objekto reikšmes.
- Jeigu išmatuotas signalas keičiasi nepriklausomai nuo išmatuoto objekto, tai yra apibrėžta kaip driftas (telekomunikacijų). Ilgalaikis driftas dažniausiai rodo lėtą jutiklio savybių irimą per ilgą laiko tarpą.
- Triukšmas yra atsitiktinis signalo nukrypimas, kuris priklauso nuo laiko.
- Jutikliai gali šiek tiek būti jautrūs pašalinėms aplinkybėms. Pavyzdžiui, daugelis jutiklių yra įtakojami jų aplinkos temperatūros.
Visi nukrypimai gali būti suskirstyti į sistemines ir atsitiktines klaidas. Sistemines klaidas kartais galima apeiti naudojant įvairias kalibravimo strategijas. Triukšmas yra atsitiktinė klaida, kurią galima sumažinti signalų apdorojimo būdu kaip filtracija.
Jutiklių klaidų mažinimo būdai
Svarbiausi jutiklių rodikliai: jautrumas ir matavimo paklaida. Išvengti paklaidų beveik neįmanoma, todėl naudojami keli būdai jų išvengti ir gauti gana tikslius rodmenis. Pagrindiniai klaidų mažinimo būdai:
- Signalo kompensavimas kitais energijos šaltiniais;
- Grįžtamojo ryšio sistemos panaudojimas;
- ir dažninė moduliacija;
- Statinė ir dinaminė korekcija.
Jutikliai gamtoje
Visi gyvi organizmai turi organinius jutiklius su panašiomis mechaninių jutiklių funkcijomis. Dauguma iš jų yra ląstelėse, kurios yra jautrios:
- Šviesai, judesiui, temperatūrai, magnetiniam laukui, gravitacijai, drėgmei, vibracijai, spaudimui ir kitiems fiziniams aspektams iš išorinės aplinkos.
- Fiziniai aspektai iš vidinės aplinkos kaip tempimasis, organizmo judėjimas ir kt.
- Aplinkos molekulės, įtraukiant toksinus, maistines medžiagas ir feromonus.
- Skirtumui tarp organizme esančių reikalingų medžiagų ir svetimkūnių.
Šaltiniai
- V. Kvedaras, Elektronikos įtaisai ir sistemos, Vilnius: Technika, 2012.
Nuorodos
- http://www.mdpi.com/ – žurnalas apie jutiklius. (angl.)
- http://techno.su.lt/~valiulis/dokai/Elmat11_ASK_SAK.pdf Archyvuota kopija 2016-12-13 iš Wayback Machine projekto. - analoginis-skaitmeninis konverteris.
Autorius: www.NiNa.Az
Išleidimo data:
vikipedija, wiki, lietuvos, knyga, knygos, biblioteka, straipsnis, skaityti, atsisiųsti, nemokamai atsisiųsti, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, pictu, mobilusis, porn, telefonas, android, iOS, apple, mobile telefl, samsung, iPhone, xiomi, xiaomi, redmi, pornografija, honor, oppo, Nokia, Sonya, mi, pc, web, kompiuteris, Informacija apie Detektorius, Kas yra Detektorius? Ką reiškia Detektorius?
Placiausia prasme jutiklis tai daiktas kurio tikslas yra nustatyti įvykius ar pasikeitimus aplinkoje nusiusti informacija į kompiuterį kuris tada pasako isvesties įrenginiui teikti atitinkama isvestį Pneumatinis oro jutiklis Jutiklis yra prietaisas kuris konvertuoja realaus pasaulio duomenis analoginius į duomenis kuriuos kompiuteris gali suprasti naudojant analoginį skaitmeninį keitiklį Matuojami įvairiausi dydziai linijinis ar kampinis poslinkis greitis temperatura sviesos intensyvumas slegis mase ir t t Jutikliai yra naudojami kasdieniniuose daiktuose kaip lietimui jautrus mygtukai lifte lytejimo jutikliai lempos kurios keicia ryskuma vos prisilietus pirstu bei dar daugybe programu apie kurias daugelis zmoniu net nezino Jutikliai placiai naudojami įvairiose technikos srityse įvairiuose mechatronikos įrenginiuose Su mikro masinu tobulejimu ir lengvai naudojamu mikro kontroleriu platformomis jutikliu panaudojimas issiplete is dazniausiai naudojamu analoginiu temperaturos ar slegio matavimu į pavyzdziui AHRS jutiklius Be to analoginiai jutikliai kaip potenciometrai ir jega jauciantys rezistoriai vis dar yra placiai naudojami Programos įskaitant gamybos masinu lektuvu aeronautikos automobiliu medicinos robotu bei daugelį kitu aspektu musu kasdieniame gyvenime RusysGeigerio Miulerio skaitiklis Geigerio Miulerio vamzdis juodas cilindras ir skaiciuotuvas fiksuojantis impulsu skaiciu per laiko tarpa Jutikliai yra įvairiausiu rusiu tipu ir konstrukciju Bendriausiu atveju jie buna dvieju tipu Parametriniai keiciantis kontroliuojamam įejimo dydziui kinta jutikliu parametrai kaip induktyvumas talpa elektrine varza ir t t todel kinta ir isejimo parametrai kaip įtampos sroves dydziai Jiems butinas isorinis energijos saltinis Parametriniu jutikliu pavyzdziai varziniai induktyvieji talpiniai jutikliai Generatoriniai vyksta tiesioginis vienos energijos rusies keitimas kitos rusies energija kaip pavyzdziui fotoelektriniuose jutikliuose sviesos energija transformuojama į elektros energija o termoporose silumos energija į elektros ir pan Jutikliai pagal sandara Jutiklis pagal sandara gali buti paprastasis sudaro tik jautrusis elementas ir sudetingas be jautriojo elemento yra papildomi įtaisai kaip rastriniai diskai kodavimo juostos stiprintuvai ir t t Jutikliai pagal paskirtį Deformaciju ir slegio jutikliai Pozicijos krypties poslinkio ir judesio jutikliai Sviesos ir radiacijos jutikliai Temperaturos jutikliai Garso infragarso ir ultragarso jutikliai Kietojo kuno skysciu ir duju jutikliai Aplinkos ir atmosferos jutikliai Jutikliai pagal veikimo principa Pagal veikimo principa jutikliai gali buti naudojami skirtingos paskirties jutikliuose pavyzdziui varziniai jutikliai ir deformacijos ir temperaturos ir poslinkio nustatymui Varziniai įejimo signalas keicia jutiklio elektrine varza jei jutiklis įjungtas į elektros grandine jo isejimo signalas yra įtampa srove Varziniai jutikliai potenciometriniai jutikliai kintamasis varzas su trimis isvadais potenciometras judamasis kontaktas reaguoja į kampinį arba linijinį poslinkį ir formuoja elektrine įtampa skystieji elektrolitiniai jutikliai elektrolito pagrindu kontaktines varzos varza kinta nuo kontakto su kunu termistoriai jutiklį sudaro varzine medziaga puslaidininkis kai didinama temperatura puslaidininkio varza mazeja ir įtempio jutikliai nusodinta vielele su popieriaus juostele skirta mazoms deformacijoms nustatyti deformuojantis kunui kinta jutiklio varza Induktyvieji jautrusis elementas rite maitinama kintamaja elektros srove kai objektas sukasi arba tiesiai juda link rites oro tarpas tarp ju keicia rites induktyvuma tokiu budu nustatomas poslinkis ir transformatoriniai sudaro dvi rites nejudantis magnetolaidis ir judantis inkaras nustatantys slenkamajį judejima Talpiniai jautrusis elementas kondensatorius maitinamas kintamaja elektros srove kaip ir induktyviuju jutikliu tokiu pat principu nustatomi objekto poslinkiai ir judejimo kampas ir pjezoelektriniai jautrusis elementas Pjezo kristalas reaguojantis į mechaninį ir elektrinį poveikį jei kristalas deformuojamas susidaro elektrinis impulsas o jei kristalas paveikiamas elektrinio lauko padideja slegis ultragarso diapazone Fotoelektriniai optiniai visu fotoelektriniu jutikliu principas pagrįstas fotoefekto reiskiniu naudojami fotoimtuvai kaip fotovarzos fotodiodai fototranzistoriai reaguoja į sviesos elektromagnetiniu spinduliu poveikį leidzia įvertinti apsvieta spinduliavimo intensyvuma linijinį ir kampinį poslinkį objektu temperatura Radiaciniai jautrusis elementas inertines dujos radioaktyvi dalele patenkanti į vamzdį jonizuoja dujas kurios tampa laidzios ir sukuria elektros srove siuo principu placiai naudojamas Geigerio ir Miulerio skaitiklis Terminiai pagr jutikliai termoporos sudarytos is dvieju skirtingu laidininku pavyzdziui chromelis aliumelis radzis platina kaitinant viena laidininku sujungimo taska atsiranda termoelektrovara sukurianti srove grandineje Pneumatiniai jautrusis elementas oras kintant jo kiekiui ar spudumui kinta slegis ir hidrauliniai jautrusis elementas skystis kintant jo kiekiui ar spudumui kinta slegis Kompensaciniai sudaro saltinis kompensuojantis jutiklio uzfiksuota signala kad tiriamasis objektas nebutu apkrautas ir nebutu iskraipomas signalas Virtualus jutikliai Virtualus jutikliai fiziskai neegzistuoja bet yra įdiegti į įvairia programine įranga Jie naudojami ten kur tikrieji jutikliai yra per brangus ar aplinkoje kurioje realus davikliai gali sugesti arba susidevi greitai Daugelis programu yra procesai kuriu metu norimos reiksmes nera matuojamos nes procese nera tinkamu aparaturos jutikliu arba jutiklis gali buti sustabdytas jeigu procesas skirtas ne kalibravimui ir prieziurai Virtualus jutikliai jau yra naudojami chemijos pramoneje ir atveria galimybes kitose industrijose kaip plastiko pramone Skaitmeniniai jutikliai Automatizavimo srityje skaitmenines sistemos vis dazniau keicia analogines sistemas Todel jutikliu kuriu signalas butu skaitmeninis taip pad kyla Paprasta konstrukcija kai ASK Archyvuota kopija 2016 12 13 is Wayback Machine projekto yra faktiskai įtrauktas į jutikliu sistema Tai galima įkelti į pavyzdziui Delta Sigma moduliavimo technologija ir tai gali pasiulyti daug privalumu Tiesiogiai nustatyti skaitmenines isvesties signala be procesoriaus ar ASK įsikisimo Auksta tiesiskuma naudojant jau esamus atsiliepimus Didele amplitude ir dinamika Taikymo sritysTerminas jutiklis yra naudojamas technologijos ir gyvosios gamtos biologijos ir medicinos moksle Taip pat suintensyvejo gamtos mokslu srityje pries kelerius metus Pastaruju pavyzdziai yra laikomi CCD vaizdo jutikliai Archyvuota kopija 2016 12 20 is Wayback Machine projekto ir daleliu skaitikliai naudojami astronomijoje geodezijoje ir kosmoso kelionese Jutikliai automatizuotose procesuose kaip signalo generatoriai atlieka svarbu vaidmenį technologijoje Ju aptikta reiksme ar padetis dazniausiai perdirbama elektroniniu budu valdymo bloke kuris atitinkamai paleidzia tinkamus tolimesnius veiksmus Pastaraisiais metais paskesnis signalo apdorojimo budas vis dazniau yra integruojamas į jutiklį Tokie jutikliai yra mikroprocesorius ar mikrosistema ir turi taip sakant intelekta Jie taip pat vadinasi ismanieji jutikliai Jutikliu nukrypimaiJeigu jutiklis nera tobulas keliu rusiu nukrypimai gali buti stebimi Jautrumas praktikoje gali skirtis nuo nurodyto dydzio Tai vadinama jautrumo klaida Kadangi iseinancio signalo diapazonas yra visada ribotas isejes signalas galiausiai pasieks minimuma arba maksimuma kaip matuojamas objektas virsis ribas Skales diapazonas apibrezia didziausia ir maziausia ismatuoto objekto reiksmes Jeigu ismatuotas signalas keiciasi nepriklausomai nuo ismatuoto objekto tai yra apibrezta kaip driftas telekomunikaciju Ilgalaikis driftas dazniausiai rodo leta jutiklio savybiu irima per ilga laiko tarpa Triuksmas yra atsitiktinis signalo nukrypimas kuris priklauso nuo laiko Jutikliai gali siek tiek buti jautrus pasalinems aplinkybems Pavyzdziui daugelis jutikliu yra įtakojami ju aplinkos temperaturos Visi nukrypimai gali buti suskirstyti į sistemines ir atsitiktines klaidas Sistemines klaidas kartais galima apeiti naudojant įvairias kalibravimo strategijas Triuksmas yra atsitiktine klaida kuria galima sumazinti signalu apdorojimo budu kaip filtracija Jutikliu klaidu mazinimo budaiSvarbiausi jutikliu rodikliai jautrumas ir matavimo paklaida Isvengti paklaidu beveik neįmanoma todel naudojami keli budai ju isvengti ir gauti gana tikslius rodmenis Pagrindiniai klaidu mazinimo budai Signalo kompensavimas kitais energijos saltiniais Grįztamojo rysio sistemos panaudojimas ir daznine moduliacija Statine ir dinamine korekcija Jutikliai gamtojeVisi gyvi organizmai turi organinius jutiklius su panasiomis mechaniniu jutikliu funkcijomis Dauguma is ju yra lastelese kurios yra jautrios Sviesai judesiui temperaturai magnetiniam laukui gravitacijai dregmei vibracijai spaudimui ir kitiems fiziniams aspektams is isorines aplinkos Fiziniai aspektai is vidines aplinkos kaip tempimasis organizmo judejimas ir kt Aplinkos molekules įtraukiant toksinus maistines medziagas ir feromonus Skirtumui tarp organizme esanciu reikalingu medziagu ir svetimkuniu SaltiniaiV Kvedaras Elektronikos įtaisai ir sistemos Vilnius Technika 2012 Nuorodoshttp www mdpi com zurnalas apie jutiklius angl http techno su lt valiulis dokai Elmat11 ASK SAK pdf Archyvuota kopija 2016 12 13 is Wayback Machine projekto analoginis skaitmeninis konverteris