Senzory a akční členy jsou základními prvky vestavných systémů. Používají se v několika reálných aplikacích, jako je systém řízení letu v letadle, systémy řízení procesů v jaderných reaktorech, elektrárny, které vyžadují automatické řízení. Senzory a aktuátory se liší především účelem, který oba zajišťují, senzor se používá k monitorování změn v prostředí pomocí měřených veličin, zatímco aktuátor se používá, když se spolu s monitorováním uplatňuje také řízení, například k řízení fyzikální změny.
Tato zařízení fungují jako prostředník mezi fyzikálním prostředím a elektronickým systémem, v němž jsou senzor a aktuátor zabudovány.
Obsah: Snímače a akční členy
-
- Srovnávací diagram
- Definice
- Klíčové rozdíly
- Závěr
| Podklad pro porovnání | Senzory | Aktuátory |
|---|---|---|
| Základní | Slouží k měření spojitých a diskrétních procesních veličin. | Měří parametry spojitých a diskrétních procesů. |
| Umístěno na | Vstupní port | Výstupní port |
| Výstupní signál | Elektrický signál | Teplota nebo pohyb |
| Příklad | Magnetometr, kamery, akcelerometr, mikrofony. | LED, laser, reproduktor, solenoid, regulátory motorů. |
Definice senzorů
Senzor je elektronický přístroj, který je schopen měřit fyzikální veličinu a generovat odpovídající výstup. Tyto výstupy snímačů mají obvykle podobu elektrických signálů. Pochopme to na příkladu, předpokládejme, že potřebujeme řídit rychlost našeho vozidla a za tímto účelem pro něj navrhujeme řídicí systém. To by nemohlo být možné pouhým zafixováním škrticí klapky, je třeba na ní nastavit každý okamžik, kdy se změní rychlost (například při jízdě do kopce a z kopce). To lze provést pomocí snímače, který měří rychlost vozidla a převádí ji do digitální podoby pro digitální systém. Podle naměřené rychlosti se tedy připojeným elektronickým zařízením upraví plynová páka.
Nyní pochopíme, jak snímač funguje. Snímače jsou umístěny tak, že mohou přímo komunikovat s okolím a snímat vstupní energii pomocí snímacího prvku. Tato snímaná energie je pomocí převodního prvku převedena do vhodnější formy.
Existují různé typy snímačů, jako jsou snímače polohy, teploty, tlaku, rychlosti, ale v zásadě existují dva typy – analogové a digitální. Různé typy spadají pod tyto dva základní typy. Digitální snímač je vybaven analogově-digitálním převodníkem, zatímco analogový snímač nemá žádný ADC.
Definice akčních členů
Aktor je zařízení, které mění fyzikální veličinu, protože může způsobit pohyb mechanické součásti po obdržení určitého vstupu ze snímače. Jinými slovy, přijímá řídicí vstup (zpravidla ve formě elektrického signálu) a vytváří změnu ve fyzikálním systému tím, že produkuje sílu, teplo, pohyb atd.
Aktuátor lze interpretovat na příkladu krokového motoru, kdy elektrický impulz pohání motor. Při každém impulsu zadaném na vstupu se podle toho motor otáčí v předem definovaném množství. Krokový motor je vhodný pro aplikace, kde je třeba přesně řídit polohu objektu, například robotické rameno.
Klíčové rozdíly mezi senzory a aktuátory
- Senzor je zařízení, které mění fyzikální parametr na elektrický výstup. Oproti tomu aktuátor je zařízení, které převádí elektrický signál na fyzikální výstup.
- Senzor je umístěn na vstupním portu, kde přijímá vstupní signál, zatímco aktuátor je umístěn na výstupním portu.
- Senzor generuje elektrické signály, zatímco aktuátor vede k produkci energie ve formě tepla nebo pohybu.
- Magnetometr, kamery, mikrofony jsou některé z příkladů, ve kterých se používá senzor. Naproti tomu aktuátory se používají u LED, reproduktoru, regulátorů motorů, laseru atd.
Závěr
Senzory předkládají počítači informace o stavu systému. Naproti tomu akční členy přijímají příkazy k provedení určité funkce.
.