-
8/16/2019 3 ispit1
1/4
Senzor- uređaj koji mjeri fizikalnu veličinu i pretvara ju u
signal pogodan za daljnju obradu
__
PS objašnjen :Okolo zemlje se nalazi 31 satelit na visini
od otprilike 20000km te ti sateliti stalno kruže oko zemlje.
Našu
lokaciju na zemlji doznajemo preko naše udaljenosti od barem 3
satelita. Svaki satelit konstantno
odašilje radio valove koji putuju brzinom svjetlosti. Naš GPS
uređaj zabilježi vrijeme dolaska signala i
izračuna udaljenost preko formule udaljenost = brzina
svijetlosti * vrijeme potrebno od satelita do
uređaja. U satelitima se nalaze atomski satovi koji su izrazito
precizni ( do milijarditog djelića sekunde )
jer bi u suprotnom izračun udaljenosti bio neprecizan. Tri
sfere se preklapaju na 2 mjesta, jedno mjesto
se nalazi negdje na površini Zemlje, a drugo u svemiru pa
to drugo možemo ignorirati. Sa četiri ili više
satelita dobili bi samo jednu točku preklapanja svih sfera
i povećali bi točnost lokacije.
Senzor sile
služi za pretvorbu sile (opterećenja) u napon, tj. pretvorbu
neelektrične veličine u lako mjerljivu
električnu veličinu
Način rada
električnu veličinu možemo preko A/D pretvornika dovesti u
računalo i obraditi dobiveni signal
sila se mjeri na konzoli pomoću otpornih traka koje pri
opterećenju mijenjaju otpor
promjena otpora dovodi se u pojačalo jer je mala , na
izlazu se dobiva promjena napona
proporcionalna promjeni sile na konzoli
sila je vektorska veličina, a senzor na izlazu daje skalarnu
veličinu
FSR
force-sensing resistor, materijal čiji se otpor mijenja pri
opterećenju
Upotreba
može se primijeniti u vagama, u automatizaciji procesa kao
zaštitna sklopka, didaktičko
pomagalo u edukacijske svrhe
Senzor svjetla
elektronički uređaj koji se koristi za detektiranje
svjetla
postoji mnogo različitih vrsta svjetlosnih senzora, od kojih
svaki funkcionira na drugačiji način
razlike:
1)
napon napajanja
2)
izlazni tip (output type)
3)
raspon radne temperature
4)
foto struja
-
8/16/2019 3 ispit1
2/4
Upotreba
dio sigurnosnog uređaja, kompjuteri i mobiteli koriste senzor za
osvjetljenje prostora, svjetlosni
senzori također se koriste za paljenje vanjske rasvjete, za
čitače barkoda i QR koda
Fotootpornik
otpornik čiji se električni otpor smanjuje s povećanjem
intenziteta ulazne svjetlosti
Princip rada fotootponika
svjetlost pada na fotootpornik , ako svjetlo padne na
fotootpornik sa dovoljno velikom
frekvencijom, poluvodič će upiti fotone svjetlosti i izbaciti
elektrone koji stvaraju električnu struju
u zatvorenom strujnom krugu
Primjena fotootpornika
kamere, ulične svjetiljke, radio satovi, alarmi i vanjski
satovi, infracrveno područje, infracrvena
astronomija i spektroskopija
CCD(Charge-coupled device)
Uređaj s prijenosom naboja koji se može koristiti za
različite namjene(najviše u svjetlosnim
senzorima)
Princip rada CCD-a
Kada zraka svjetlosti padne na piksel, fotoni izbijaju
elektrone u siliciju od kojeg je piksel načinjen te
se stvara električni naboj, taj efekt se naziva Fotoelektrični
efekt - pretvaranje svjetlosti u električni
naboj.
Taj naboj se čuva u kondenzatoru svakog piksela,
kontrolna elektronika zatim potiče "pretakanje"
naboja s jednog kondenzatora u nizu na drugi, a zadnji
kondenzator u nizu prenosi naboj do sklopa
koji ga pretvara u napon.
Primjena CCD-a
CCD senzori se danas najčešće koriste: digitalnim
fotoaparatima i videokamerama, opremi za noćno
promatranje, mikroskopima, teleskopima i drugim optičkim
uređajima
Fotodioda
Princip rada fotodiode
Kad je fotodioda neosvjetljena, njome teče vrlo mala
tamna struja koju čini reverzna struja
tamna struja - struja koja teče kroz fotoosjetljivi
element (fotodiodu, fototranzistor) ili sklop, bez
prisustva vanjske pobude (svjetlosti). Kad se fotodioda
(PN-spoj) osvijetli, reverzna struja se jako poveća (20x kod germ,
100x kod sil)
Fotodioda pretvara svjetlost u napon ili struju
Primjena fotodiode
Fotodioda kao i fotootpornik može poslužiti za uključivanje
tranzistorske sklopke
-
8/16/2019 3 ispit1
3/4
Fotomultiplikator
Vrlo osjetljivi detektor u području vidljivog, ultraljubičastog
i bliskog infracrvenog zračenja
Elektronska cijev koja se sastoji od fotokatode, više dinoda i
anode
Princip rada fotomultiplikatora Na fotokatodi se nalazi
materijal niskog ionizacijskog potencijala iz kojeg
elektromagnetsko zračenje
koje pada na fotokatodu izbija elektrone
Nastali elektroni se usmjeravaju prema umnožaču elektrona
koji radi na principu sekundarne emisije
sekundarna emisija -> pojava pri kojoj neko primarno
zračenje (čestice ili elektromagnetski valovi) u
sudaru s tvari uzrokuje emisiju istovrsna ili različita
zračenja
Elektroni se ubrzavaju u električnom polju i kad dođu do
dinode ima ju dovoljno energije da iz nje
izbiju dodatne elektrone
Primjena fotomultiplikatora
Zahvaljujući svojim svojstvima još uvijek se koristi u:
fizici, astronomiji, medicini, filmskoj tehnici
Senzori orijentacije
senzori orijentacije određuju potpuni opis položaja tijela u
prostoru u kojem se nalazi
orijentacijski senzori mogu biti:
1.
kompasi - mjeri orijentaciju u odnosu na magnetske polove
Zemlje
2.
žiroskopi - služi za mjerenje ili održavanje kutne
brzine
3.
žirokompasi – spaja kompas i žiroskop kako bi
odredio poziciju svemira
4.
akcelerometri – el. naprava koja mjeri
akceleraciju
Primjena
vojna industrija, elektronika, robotika, medicina,
strojarstvo
arkod čitač
način za označavanje proizvoda nizom tamnih i svijetlih
crta
sastoji se od sustava za osvjetljenje, senzora i
dekodera
Način rada
Pretvara optičke impulse u električne impusle
senzor u skeneru detektira reflektiranu svjetlost, te generira
analogni signal koji se šalje u dekoder
dekoder prevodi taj signal, provjerava barkod koristeći
se ispitnim znamenkama, te ih pretvara u
tekst, pretvoreni tj. prevedeni tekst se šalje računalo
računalo pomoću odgovarajućeg software-a koji sadrži bazu
podataka s podacima koji se spajaju sa
barkodom
Vrste skenera
Pen-type, laserski čitač, camera-based čitač, CCD
čitač
-
8/16/2019 3 ispit1
4/4
Magnetsko polje
senzor za magnetsko polje -> vrsta senzora koja koventira
snagu magnetskog polja u nama lakše
čitljiv napov, pomoću Hallovog efekta.
Hallov efekt - pojava prouzročena Lorentzovom silom pri kojoj se
u magnetskome polju u tankoj
metalnoj ili poluvodičkoj pločici priključenoj u krug
istosmjerne struje u poprečnome smjeru
pojavljuju karakteristični napon i struja
vrste senzora :
1.
Hall efect sensor
2.
Magnetski tranzistor
može odrediti magnetske polove i imati ulogu sklopke,
puno bolji od ostalih nema
izravnog kontakta
3.
magnetska dioda
zamišljena kao poluvodič ploče stvorena da udvostruči
brzinu ulaza i omogući protok
magnetskog polja
4.
MEMS senzori
senzori malog oblika mogu biti postavljeni blizu lokacije
za mjerenje
QR kod
vrsta dvodimenzionalnog barkoda
sastoji se od crnih kvadratića (modula) posloženih u
obliku „rešetke” na bijeloj pozadini
Uređaji poput kamere na sa mobilnom uređaju ili skeneru
mogu očitati kod i prevesti ga pomoću
Reed Solomonovog koda
očitava se dvodimenzionalnim slikovnim senzorom koji
se onda analizira pomoću procesora u
uređaju
Princip rada
skenira tri kvadrata koji se nalaze u kutovima QR koda i
jedan manji kvadrat koji se nalazi blizu
četvrtog kuta tako da čitač može odrediti orijentaciju, veličinu
i kut skeniranja koda
Zatim se manje točkice na QR kodu pretvaraju u binarne brojeve i
procesiraju pomoću algoritma
za ispravljanje grešaka
40 verzija i 4 nivoa (L, M, Q, H )
Primjena
na uređajima koji vode na stranicu proizvođača, za vodič
grada
