ส่วนหนึ่งของหนึ่ง
1. การตรวจวัดทำได้โดยวิธีทางกายภาพบางอย่าง เพื่อแยกแยะจำนวนพารามิเตอร์ที่วัดได้ว่าอยู่ในช่วงใด เพื่อตรวจสอบว่าพารามิเตอร์ที่วัดได้นั้นตรงตามเกณฑ์หรือไม่ หรือมีจำนวนพารามิเตอร์ตามที่ต้องการหรือไม่ กระบวนการนี้คือการเปรียบเทียบปริมาณที่ไม่ทราบค่าที่วัดได้กับปริมาณมาตรฐานที่มีลักษณะเดียวกัน กำหนดค่าทวีคูณของปริมาณมาตรฐานที่วัดได้โดยทีมที่ทำการวัด และแสดงค่าทวีคูณนี้ออกมาเป็นตัวเลข
ในสาขาการควบคุมอัตโนมัติและการตรวจจับ งานตรวจจับไม่ได้หมายถึงเพียงแค่การตรวจสอบและวัดผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปหรือผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการตรวจสอบ ควบคุมดูแล และกำกับดูแลกระบวนการผลิตหรือวัตถุเคลื่อนที่ เพื่อให้ได้สภาพที่ดีที่สุดตามที่มนุษย์เลือกไว้ จึงจำเป็นต้องตรวจจับและวัดขนาดและการเปลี่ยนแปลงของพารามิเตอร์ต่างๆ ได้ตลอดเวลา เทคโนโลยีการตรวจจับและวัดกระบวนการผลิตและวัตถุเคลื่อนที่แบบเรียลไทม์นี้ จึงเรียกอีกอย่างว่า เทคโนโลยีการตรวจสอบทางวิศวกรรม
การวัดมีสองประเภท ได้แก่ การวัดโดยตรงและการวัดโดยอ้อม
การวัดโดยตรง คือการวัดค่าที่อ่านได้จากมิเตอร์โดยไม่ต้องคำนวณใดๆ เช่น การใช้เทอร์โมมิเตอร์วัดอุณหภูมิ หรือการใช้มัลติมิเตอร์วัดแรงดันไฟฟ้า
การวัดทางอ้อม คือการวัดปริมาณทางกายภาพหลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับสิ่งที่กำลังวัด และคำนวณค่าที่วัดได้ผ่านความสัมพันธ์เชิงฟังก์ชัน ตัวอย่างเช่น กำลังไฟฟ้า P เกี่ยวข้องกับแรงดันไฟฟ้า V และกระแสไฟฟ้า I นั่นคือ P=VI และกำลังไฟฟ้าจะคำนวณได้จากการวัดแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า
การวัดโดยตรงนั้นง่ายและสะดวก และมักใช้ในทางปฏิบัติ อย่างไรก็ตาม ในกรณีที่การวัดโดยตรงทำไม่ได้ การวัดโดยตรงไม่สะดวก หรือการวัดโดยตรงมีข้อผิดพลาดมาก สามารถใช้การวัดโดยอ้อมได้
แนวคิดของเซ็นเซอร์โฟโตอิเล็กทริกและเซ็นเซอร์
หน้าที่ของเซ็นเซอร์คือการแปลงปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้าให้เป็นปริมาณไฟฟ้าที่มีความสัมพันธ์กันอย่างแน่นอน ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วคือส่วนเชื่อมต่อระหว่างระบบปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้าและระบบปริมาณไฟฟ้า ในกระบวนการตรวจจับและควบคุม เซ็นเซอร์เป็นอุปกรณ์แปลงที่สำคัญ จากมุมมองด้านพลังงาน เซ็นเซอร์สามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภท คือ เซ็นเซอร์ควบคุมพลังงาน หรือที่เรียกว่าเซ็นเซอร์แอคทีฟ และเซ็นเซอร์แปลงพลังงาน หรือที่เรียกว่าเซ็นเซอร์พาสซีฟ เซ็นเซอร์ควบคุมพลังงานหมายถึงเซ็นเซอร์ที่วัดการเปลี่ยนแปลงของพารามิเตอร์ทางไฟฟ้า (เช่น ความต้านทาน ความจุ) และต้องการแหล่งจ่ายไฟกระตุ้นเพิ่มเติม เพื่อแปลงการเปลี่ยนแปลงของพารามิเตอร์ที่วัดได้เป็นการเปลี่ยนแปลงของแรงดันและกระแส ในขณะที่เซ็นเซอร์แปลงพลังงานสามารถแปลงการเปลี่ยนแปลงที่วัดได้โดยตรงเป็นการเปลี่ยนแปลงของแรงดันและกระแส โดยไม่ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟกระตุ้นภายนอก
ในหลายกรณี ปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้าที่ต้องการวัดนั้นไม่ใช่ปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้าชนิดที่เซ็นเซอร์สามารถแปลงได้ ซึ่งจำเป็นต้องเพิ่มอุปกรณ์หรือส่วนประกอบไว้ด้านหน้าเซ็นเซอร์เพื่อแปลงปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้าที่วัดได้ให้เป็นปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้าที่เซ็นเซอร์สามารถรับและแปลงได้ ส่วนประกอบหรืออุปกรณ์ที่สามารถแปลงปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้าที่วัดได้ให้เป็นไฟฟ้าที่ใช้ได้นั้นเรียกว่าเซ็นเซอร์ ตัวอย่างเช่น เมื่อวัดแรงดันไฟฟ้าด้วยเกจวัดความเครียดแบบต้านทาน จำเป็นต้องติดเกจวัดความเครียดเข้ากับส่วนประกอบยืดหยุ่นของแรงกด ส่วนประกอบยืดหยุ่นจะแปลงแรงกดเป็นแรงดึง และเกจวัดความเครียดจะแปลงแรงดึงเป็นการเปลี่ยนแปลงความต้านทาน ในที่นี้ เกจวัดความเครียดคือเซ็นเซอร์ และส่วนประกอบยืดหยุ่นก็คือเซ็นเซอร์ ทั้งเซ็นเซอร์และเซ็นเซอร์สามารถแปลงปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้าที่วัดได้ตลอดเวลา แต่เซ็นเซอร์จะแปลงปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้าที่วัดได้ให้เป็นปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้าที่ใช้ได้ และเซ็นเซอร์จะแปลงปริมาณที่ไม่ใช่ไฟฟ้าที่วัดได้ให้เป็นไฟฟ้า
2, เซ็นเซอร์โฟโตอิเล็กทริกหลักการทำงานคือการแปลงสัญญาณแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้า เซ็นเซอร์ชนิดนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบควบคุมอัตโนมัติ อวกาศ วิทยุและโทรทัศน์ และสาขาอื่นๆ
เซ็นเซอร์แสงส่วนใหญ่ประกอบด้วย โฟโตไดโอด โฟโตทรานซิสเตอร์ โฟโตรีซิสเตอร์ ซีดี โฟโตคัปเปลอร์ เซ็นเซอร์แสงแบบดัดแปลง โฟโตเซลล์ และเซ็นเซอร์ภาพ ตารางแสดงชนิดหลักๆ แสดงอยู่ในรูปด้านล่าง ในการใช้งานจริง จำเป็นต้องเลือกเซ็นเซอร์ที่เหมาะสมเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ หลักการเลือกโดยทั่วไปคือ:การตรวจจับด้วยแสงความเร็วสูงในวงจรต่างๆ เช่น เครื่องวัดความสว่างช่วงกว้าง และเซ็นเซอร์เลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษ ควรเลือกใช้โฟโตไดโอด ส่วนเซ็นเซอร์โฟโตอิเล็กทริกแบบพัลส์อย่างง่ายที่มีความถี่หลายพันเฮิร์ตซ์ และสวิตช์โฟโตอิเล็กทริกแบบพัลส์ความเร็วต่ำในวงจรอย่างง่าย ควรเลือกใช้โฟโตทรานซิสเตอร์ แม้ว่าความเร็วในการตอบสนองจะช้า แต่เซ็นเซอร์แบบบริดจ์ความต้านทานที่มีประสิทธิภาพดี และเซ็นเซอร์โฟโตอิเล็กทริกที่มีคุณสมบัติความต้านทาน ควรเลือกใช้ Cds และ Pbs เป็นองค์ประกอบไวแสงในวงจรไฟส่องสว่างอัตโนมัติของโคมไฟถนน และความต้านทานแปรผันที่เปลี่ยนแปลงตามสัดส่วนของความเข้มแสง ส่วนตัวเข้ารหัสแบบหมุน เซ็นเซอร์ความเร็ว และเซ็นเซอร์เลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษ ควรใช้เซ็นเซอร์โฟโตอิเล็กทริกแบบรวมวงจร
ตัวอย่างของเซ็นเซอร์โฟโตอิเล็กทริก
จุดเชื่อมต่อ PNโฟโตไดโอด PN(ศรี, Ge, GaAs)
โฟโตไดโอด PIN (วัสดุซิลิคอน)
โฟโตไดโอดแบบอะวาแลนซ์(ศรี, เกะ)
โฟโตทรานซิสเตอร์ (หลอดโฟโตดาร์ลิงตัน) (วัสดุซิลิคอน)
เซ็นเซอร์โฟโตอิเล็กทริกและไทริสเตอร์โฟโตอิเล็กทริกแบบรวม (วัสดุซิลิคอน)
โฟโตเซลล์แบบไม่มี pn junction (วัสดุที่ใช้ CdS, CdSe, Se, PbS)
ส่วนประกอบเทอร์โมอิเล็กทริก (วัสดุที่ใช้ (PZT, LiTaO3, PbTiO3))
หลอดอิเล็กตรอนแบบโฟโตทิวบ์, หลอดกล้อง, หลอดโฟโตมัลติพลายเออร์
เซ็นเซอร์ไวต่อสีชนิดอื่นๆ (วัสดุ Si, α-Si)
เซ็นเซอร์ภาพแบบโซลิดสเตท (วัสดุซิลิคอน, ชนิด CCD, ชนิด MOS, ชนิด CPD)
องค์ประกอบตรวจจับตำแหน่ง (PSD) (วัสดุซิลิคอน)
โฟโตเซลล์ (โฟโตไดโอด) (Si สำหรับวัสดุ)
วันที่โพสต์: 18 กรกฎาคม 2566