Download Senzori PDF

TitleSenzori
File Size5.7 MB
Total Pages27
Document Text Contents
Page 2

SENZORI - UVOD

Zadatak

Senzori konvertuju fizičke ili hemijske (obično neelektrične) ulazne veličine u električne izlazne
veličine.

Senzori omogućavaju detektovanje i merenje parametara za potrebe upravljanja i nadgledanja
sistema vozila.

Klasifikacija tipičnih ulaznih veličina senzora, :

• mehaničke veličine
o geometrijske veličine: položaj, pomeranje, ugao, nivo, nagib
o kinematičke veličine: brzina, ubrzanje, oscilacije, protok
o naprezanja: sila, moment, pritisak
o karakteristike materijala: masa, gustina, viskoznost
o akustične veličine: zvučni pritisak, frekvencija i brzina zvuka

• termičke/toplotne veličine
o temperatura

• električne veličine:
o električne veličine stanja: napon jačina struje, električna snaga
o električni parametri: otpornost, impendansa, kapacitivnost, induktivnost
o promenjive polja: magnetno polje, električno polje

• hemijske i fizičke veličine:
o koncentracija: vlažnost, provođenje toplote, pH vrednost
o veličina čestica, sadržaj rastvorene materije, sadržaj prašine
o vrsta molekula
o optičke veličine: intenzitet, talasna dužina, boja

Klasifikacija izlaznih veličina- signala senzora,, :

• Analogni izlazni signali:
o amplitudno modulisani signali (amplituda signala proporcionalna mernoj veličini)

 analogni signali napona ili struje - standardno: naponi ±5V ili 0-10 V, jačine
struja 0...20 mA

o frekventno modulisani signali (frekvencija signala proporcionalna merenoj veličini)
 izlazni naponski signal stalne amplitude (npr. 5V) a promenljive frekvencije

o PWM modulisani signali (Puls-Width Modulation) - (dužina pulsa proporcionalna
merenoj veličini)

 pravougli izlazni naponski signali

• Digitalni izlazni signali
 merna veličina predstavljena serijskim ili paralelnim binarnim signalom

U nekim slučajevima u sklopu senzora postoje namenske elektronske komponente za
kondicioniranje (pojačanje, filtriranje i sl.) i/ili transformaciju (digitalizaciju) izlaznog signala.

Page 14

Inkrementalni enkoderi

Inkrementalni enkoderi, koji se nazivaju i relativnim enkoderima, jednostavnije su konstrukcije
od apsolutnih. U osnovnom izvođenju sadrže samo dva digitalna senzora sa odgovarajućim
kodnim trakama čiji izlazi se nazivaju i kanalima A i B. Trake senzora A i B imaju toliko polja
kolika je rezolucija enkodera. Često, inkrementalni enkoderi imaju i treći tzv. Z (ili INDEX)
kanal, koji generiše jedan puls po obrtaju, što se koristi za definisanje referentnog, "nultog",
položaja, kao i za registrovanje celih obrtaja.

Tokom rotacije osovine, senzori generišu nizove pulseva čiji su broj i frekvencija proporcionalni
položaju i brzini osovine. Signali kanala A i B su smaknuti za 1/4 ciklusa1, pa je u zavisnosti od
toga koji kanal "prethodi" drugom, moguće odrediti smer rotacije osovine. Ovo je važna
prednost inkrementalnih enkodera u odnosu na obične inkrementalne brojače (sa samo jednim
digitalnim senzorom), kod kojih takva mogućnost ne postoji. Sa druge strane, u poređenju sa
apsolutnim enkoderima, kod kojih je to rešeno "hardverski" na nivou senzora, inkrementalni
enkoderi su zahtevniji u pogledu prateće elektronike i softvera, koji za potrebe određivanja
položaja moraju da omoguće brojanje impulsa i identifikaciju smera obrtanja.

Primer kodnog diska inkrementalnog enkodera sa 16 podela je prikazan na slici 3. Na toj slici je
prikazano i u praksi često rešenje sa samo jednom zajedničkom trakom za senzore kanala A i B,
koji su u tom slučaju postavljeni tako da su fazno smaknuti za četvrtinu perioda. Takvo rešenje je
jednostavnije i jeftinije za proizvodnju.

a)

b) c)

Sl.3 Inkrementalni enkoder- a) dva načina izvođenja kodnog diska, b) izlazni signali senzora,
c) određivanje smera rotacije

Različitim načinima brojanja promena signala A i B mogu se ostvariti tri različite rezolucije
izlaznog signala inkrementalnog enkodera: 1X, 2X i 4X. U režimu 1X kodiranja enkoder daje
jedan puls po jednom ciklusu signala A (ili B), u režimu 2X kodiranja dva, a u režimu 4X
kodiranja četiri. 1X kodiranje se ostvaruje registrovanjem samo npr. uzlazne ivice jednog signala
(npr. A), 2X kodiranje registrovanjem i uzlazne i silazne ivice istog signala (A ili B), a 4X
kodiranje registrovanjem i uzlazne i silazne ivice oba signala (A i B).

1 otuda i engleski naziv quadrature encoders, quadrature – u teoriji signala se odnosi na dva signala fazno smaknuta
za 90°

kretanje u smeru
kazaljke na satu

kretanje suprotno
od smera kazaljke
na satu

Similer Documents