Algılayıcılar ("duyarga" da denmektedir) fiziksel ortam ile endüstriyel amaçlı elektrik- elektronik cihazları birbirine bağlayan bir köprü görevi görürler. Bu cihazlar endüstriyel proses sürecinde kontrol, koruma ve görüntüleme gibi çok geniş bir kullanım alanına sahiptirler.
Algılayıcıların Sınıflandırılması
Algılayıcıları birbirinden farklı birçok sınıfa ayırmak mümkün. Ölçülen büyüklüğe göre, çıkış büyüklüğüne göre, besleme ihtiyacına göre vb. Aşağıda bu sınıflardan bazılarına değinilecektir.Giriş Büyüklüklerine Göre Sınıflandırma
Algılayıcılarla ölçülen büyüklükler 6 gruba
ayrılabilir. Bunlar;
1. Mekanik : Uzunluk, alan, miktar, kütlesel akış, kuvvet,
tork (moment), basınç,
hız ,ivme, pozisyon, ses dalga boyu ve yoğunluğu.
2. Termal : Sıcaklık, ısı akışı.
3. Elektriksel : Voltaj, akım, şarj, direnç,
endüktans, kapasitans, dielektrik katsayısı, polarizasyon, elektrik alanı ve frekans.
4. Manyetik : Alan yoğunluğu, akı yoğunluğu, manyetik moment, geçirgenlik.
5. Işıma :Yoğunluk, dalga boyu, polarizasyon, faz, yansıtma, gönderme.
6. Kimyasal :Yoğunlaşma, içerik, oksidasyon/redaksiyon, reaksiyon hızı, pH
miktarı.
Çıkış Büyüklüklerine Göre Sınıflandırma
Öte yandan analog
çıkışlara alternatif
olan dijital çıkışlar ise bilgisayarlarla doğrudan iletişim kurabilirler. Bu iletişimler kurulurken belli bazı
protokoller kullanılır. Bunlardan seri iletişim_protokollerine,_aşağıda_kısaca_değinilmiştir.
RS232C: Bu protokol
başlangıçta telefon veri iletişimi için tasarlanmıştır
. Daha sonra birçok bilgisayar sistemi bunu
sıkça kullanmaya başlamış ve sonuçta RS232 standart bir iletişim
protokolü haline gelmiştir. RS232C'nin çalışması tek sonlamalıdır(single ended).
Lojik 1 = -15,-3 arasında ve lojik 0 = +3,+15 arasındadır. Algılayıcılar verileri bitler
halinde
ve seri iletişim protokoluna
uygun olarak bilgisayara gönderir. RS232C bir single ended ara yüze olduğundan alıcı ve gönderici
arasındaki uzaklık
dış çevreden gelen olumsuz
faktörlerin azaltılması açısından kısa
tutulmalıdır.
RS422A : Bu protokol differantial ended bir
ara
yüze sahiptir. Alıcı verici arasındaki uzaklık yeterince en uzak seviyededir.
Hatlarda bu mesafe sebebiyle olabilecek zayıflama 200mV seviyesine kadar azalsa da sistem iletişime devam eder
. Diferansiyel ara birim sayesinde sinyaldeki zayıflama ihmal edilebilir düzeye
çekilir ve oldukça yüksek veri hızıyla haberleşme sağlanabilir. Algılayıcı
ve bilgisayar arasındaki iletişimde Twisted Pair ( Bükülmüş
kablo ) kullanıldığından dış etkilerden etkileşim azdır.
RS485 : Standart 422A protokolu genişletilerek oluşturulmuş bir
protokoldür. Bu protokol ile birlikte çalışabilen 32 adet
alıcı vericinin tek bir
kabloyla veri iletişimi
sağlanabilir. RS485 protokolü
kablodaki iletişim problemlerini ortadan kaldırmaktadır.
Çıkış Ara Birim Tipi Max .Kablo Uzunluğu Max. veri hızı İletişim tipi
RS232C Single Ended Voltage 15 mt 20Kbps Point to point
RS422A Differantial Voltage 1,2 km 10Mbps Point to point
RS485A Differantial Voltage 1,2 km 10Mbps MultiDrop (32 Node)
Besleme İhtiyacına Göre Sınıflandırma
Algılayıcılar besleme ihtiyacına göre iki sınıfa ayrılabilir. Bunlar ; Pasif Algılayıcılar ve Aktif algılayıcılardır.
1 Pasif Algılayıcılar
Hiçbir şekilde dışardan harici enerji almadan ( besleme gerilimine ihtiyaç
duymadan)
fiziksel yada kimyasal değerleri bir başka
büyüklüğe çevirirler. Bu algılayıcı tipine
örnek olarak Termocouple (T/C) yada anahtar gösterilebilir. T/C aşağıda etraflıca anlatılacaktır. Anahtar ise bilindiği gibi mekanik bir hareketi
elektriksel bir kontağa dönüştürmektedir.
2 Aktif Algılayıcılar
Çalışmaları için harici bir enerji
beslenmesine ihtiyaç duyarlar. Bu algılayıcılar tipik olarak zayıf sinyalleri ölçmek için kullanılırlar.
Aktif algılayıcılarda dikkat edilmesi gereken nokta giriş ve çıkışlardır. Bu tip algılayıcılar dijital yada analog formatta elektriksel çıkış sinyali üretirler. Analog çıkışlılarda, çıkış büyüklüğü gerilim ya da akımdır. Gerilim çıkışı genellikle
0-5 V aralığında oldukça yaygın kullanılmaktadır.
Ancak 4-20 mA akım çıkışı
da
artık endüstride standart haline gelmiştir. Bazı durumlarda
0-20 mA akım çevrimi
kullanılmaktadır . Ancak
endüstride çoğu zaman hatlarda meydana gelen bozulma
kopma gibi durumlarda sistemin bu durumu kolay algılaması ve
veri iletişiminin sağlıklı yapılabilmesi
için 4-20mA daha yaygın kullanılır. Çok eski
algılayıcılar 10-50 mA akım
çıkışlarına sahiptirler. Endüstride en yaygın kullanılan 4-20 mA çevrim
tipinin kullanımı bazı özel durumlar gerektirmektedir. Bu noktalar;
Algılayıcılar gerilim sinyalinin sınırlı olabileceği durumlarda tehlikeli uygulamalarda kullanılmalıdır.
Algılayıcıya giden kablolar iki ile sınırlanmalıdır.
Akım çevrim sinyali göreceli olarak gürültü geriliminin ani sıçramalarına karşı korumalıdır. Ancak bunu uzun mesafe veri aktarımında yapamaz.
Algılayıcılar, ölçüm sisteminden elektriksel olarak izole edilmelidir.
YER DEĞİŞİMİ VE HAREKET ALGILAYICILARI
Mekanikteki en temel ölçü uzunluk ölçüsüdür. Konum, hareket, yer değişimi terimleri birbirine çok yakın durmaktadır. Konum algılayıcı (Position Sensor) yada hareket transdüseri (Motion Transducer) terimlerine sık sık rastlanmaktadır. Yer değişimi transdüseri (Displacement Transducer), teknik olarak en doğru ifade sayılabilir. Temel olarak lineer ve açısal yer değişimi algılayıcı olarak ikiye ayrılırlar.
Yer değişim algılayıcıları ölçme teknikleri açısından aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir.
1. Kapasitif
2. Endüktif
3. Relüktans
4. Potansiyometrik
5. Strain-Gage
6. Elektro-Optik
7. Açısal ve Dogrusal Enkoderler
8. Ultrasonik
9. Konum Şalterleri
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder