Sensorer og aktuatorer er vigtige elementer i indlejrede systemer. De anvendes i flere virkelige anvendelser som f.eks. flystyringssystemer i et fly, processtyringssystemer i atomreaktorer og kraftværker, der skal drives med automatiseret styring. Sensorer og aktuatorer adskiller sig hovedsageligt ved det formål, de begge har, idet sensoren bruges til at overvåge ændringer i miljøet ved hjælp af måleparametre, mens aktuatoren bruges, når der ud over overvågning også anvendes kontrol, f.eks. til at styre den fysiske ændring.
Disse anordninger fungerer som mægler mellem det fysiske miljø og det elektroniske system, hvor sensoren og aktuatoren er indlejret.
Indhold: Sensorer og aktuatorer
-
- Sammenligningsdiagram
- Sammenligningsdiagram
- Definition
- Nøgleforskelle
- Konklusion
Sammenligningsdiagram
| Basis for sammenligning | Sensorer | Aktuatorer |
|---|---|---|
| Basis | Anvendes til at måle de kontinuerlige og diskrete procesvariabler. | Impel kontinuerlige og diskrete procesparametre. |
| Placeret ved | Inputport | Outputport |
| Outcome | Elektrisk signal | Varme eller bevægelse |
| Eksempel | Magnetometer, Kameraer, Accelerometer, mikrofoner. | LED, Laser, Højttaler, Solenoid, Motorcontrollere. |
Definition af sensorer
En sensor er et elektronisk instrument, der er i stand til at måle den fysiske størrelse og generere et hensynsfuldt output. Disse output fra sensorerne er normalt i form af elektriske signaler. Lad os forstå det med et eksempel: Lad os antage, at vi har brug for at styre hastigheden på vores køretøj, og til det formål er vi ved at designe et kontrolsystem til det. Det kunne ikke være muligt ved blot at fastgøre brændstofgashåndtaget, det skal justeres på det hvert øjeblik, når hastigheden ændrer sig (f.eks. i opadgående og nedadgående bakke). Dette kan gøres ved at bruge en sensor til at måle køretøjets hastighed og konvertere den til digital form til det digitale system. Så i henhold til den målte hastighed justeres gashåndtaget af den tilsluttede elektroniske enhed.
Nu skal vi forstå, hvordan en sensor fungerer. Sensorer er placeret som sådan, at de kan interagere direkte med omgivelserne for at registrere den indgående energi ved hjælp af et sensorelement. Denne registrerede energi omdannes til en mere passende form af et transduktionselement.
Der findes forskellige typer sensorer som f.eks. positions-, temperatur-, tryk- og hastighedssensorer, men grundlæggende er der to typer – analoge og digitale. De forskellige typer falder ind under disse to grundtyper. En digital sensor er indbygget med en analog-til-digital-konverter, mens en analog sensor ikke har nogen ADC.
Definition af aktuatorer
En aktuator er en anordning, der ændrer den fysiske størrelse, da den kan få en mekanisk komponent til at bevæge sig efter at have fået noget input fra sensoren. Med andre ord modtager den et kontrolinput (generelt i form af det elektriske signal) og genererer en ændring i det fysiske system ved at producere kraft, varme, bevægelse osv.
En aktuator kan fortolkes med eksemplet med stepmotoren, hvor en elektrisk impuls driver motoren. Hver gang en puls givet i input tilsvarende motoren roterer i en foruddefineret mængde. En stepmotor er velegnet til de applikationer, hvor objektets position skal styres præcist, f.eks. en robotarm.
Nøgleforskelle mellem sensorer og aktuatorer
- En sensor er en anordning, der ændrer en fysisk parameter til et elektrisk output. I modsætning hertil er en aktuator en anordning, der omdanner et elektrisk signal til et fysisk output.
- Sensoren er placeret ved indgangsporten for at tage imod input, mens en aktuator er placeret ved udgangsporten.
- Sensoren genererer elektriske signaler, mens en aktuator resulterer i produktion af energi i form af varme eller bevægelse.
- Magnetometer, kameraer, mikrofoner er nogle af de eksempler, hvor sensoren anvendes. I modsætning hertil anvendes aktuatorer i LED, højttaler, motorstyringer, laser osv.
Konklusion
Sensorer præsenterer computeren for oplysninger om systemets tilstand. På den anden side modtager aktuatorer kommandoer til at udføre en funktion.