A beágyazott rendszerek alapvető elemei az érzékelők és a működtetők. Ezeket számos valós alkalmazásban használják, például repülőgépek repülésirányító rendszerében, atomreaktorok folyamatirányító rendszereiben, erőművekben, amelyeket automatizált vezérléssel kell működtetni. Az érzékelők és az aktuátorok főként a cél által különböznek, amelyet mindkettő biztosít, az érzékelőt a környezet változásainak megfigyelésére használják mérőanyagok segítségével, míg az aktuátort akkor használják, amikor a megfigyelés mellett a vezérlést is alkalmazzák, például a fizikai változás vezérlésére.
Ezek az eszközök közvetítőként működnek a fizikai környezet és az elektronikus rendszer között, ahol az érzékelő és az aktuátor be van ágyazva.
Tartalom: Érzékelők és működtetők
-
- Összehasonlító táblázat
- Meghatározás
- Főbb különbségek
- Következtetés
Összehasonlító táblázat
| Az összehasonlítás alapja | Az érzékelők | Aktorok |
|---|---|---|
| Az alap | A folyamatos és diszkrét folyamatváltozók mérésére szolgál. | Folyamatos és diszkrét folyamatok paramétereinek megadása. |
| Felhelyezve | Bemeneti port | Kimeneti port |
| Kimenet | Elektromos jel | Hő vagy mozgás |
| Példa | Magnetométer, kamerák, gyorsulásmérő, mikrofonok. | LED, lézer, hangszóró, szolenoid, motorvezérlők. |
Az érzékelők definíciója
Az érzékelő olyan elektronikus eszköz, amely képes fizikai mennyiséget mérni és megfontolt kimenetet generálni. Az érzékelők ezen kimenetei általában elektromos jelek formájában jelennek meg. Értsük meg egy példával, tegyük fel, hogy szabályozni kell a járművünk sebességét, és ebből a célból egy vezérlőrendszert tervezünk hozzá. Ez nem lenne lehetséges csak az üzemanyag gázpedál rögzítésével, azt minden egyes pillanatban be kell állítani rajta, amikor a sebesség változik (például emelkedőn és lejtőn). Ezt úgy lehet megtenni, hogy egy érzékelőt használunk a jármű sebességének mérésére, és azt digitális formába alakítjuk át a digitális rendszer számára. Így a mért sebességnek megfelelően a gázpedált a csatlakoztatott elektronikus eszköz állítja be.
Most értsük meg, hogyan működik egy érzékelő. Az érzékelők úgy vannak elhelyezve, hogy közvetlenül kölcsönhatásba léphetnek a környezettel, hogy érzékeljék a bemeneti energiát az érzékelőelem segítségével. Ezt az érzékelt energiát egy átalakító elem alakítja át megfelelőbb formába.
Az érzékelőknek különböző típusai vannak, például helyzet-, hőmérséklet-, nyomás-, sebességérzékelők, de alapvetően kétféle típus létezik – analóg és digitális. A különböző típusok e két alaptípus alá tartoznak. A digitális érzékelő egy analóg-digitális átalakítóval van beépítve, míg az analóg érzékelő nem rendelkezik ADC-vel.
A működtetők meghatározása
A működtető olyan eszköz, amely megváltoztatja a fizikai mennyiséget, mivel képes egy mechanikus alkatrészt mozgásra késztetni, miután valamilyen bemenetet kapott az érzékelőtől. Más szóval, vezérlő bemenetet kap (általában elektromos jel formájában), és az erő, hő, mozgás stb. előállításával változást hoz létre a fizikai rendszerben.
Az aktuátor a léptetőmotor példájával értelmezhető, ahol egy elektromos impulzus hajtja a motort. Minden egyes alkalommal, amikor a bemeneten adott impulzus ennek megfelelően a motor egy előre meghatározott mennyiségben forog. A léptetőmotor olyan alkalmazásokhoz alkalmas, ahol a tárgy helyzetét pontosan kell szabályozni, például robotkar.
Főbb különbségek az érzékelők és az aktuátorok között
- Az érzékelő olyan eszköz, amely egy fizikai paramétert elektromos kimenetté változtat. Ezzel szemben az aktuátor olyan eszköz, amely egy elektromos jelet fizikai kimenetté alakít.
- Az érzékelő a bemeneti porton helyezkedik el, hogy felvegye a bemenetet, míg az aktuátor a kimeneti porton helyezkedik el.
- Az érzékelő elektromos jeleket generál, míg az aktuátor hő vagy mozgás formájában történő energiatermelést eredményez.
- Magnetométer, kamerák, mikrofonok néhány példa az érzékelő használatára. Ezzel szemben az aktuátorokat a LED-ben, a hangszóróban, a motorvezérlőkben, a lézerben stb. használják.
Következtetés
A szenzorok információt szolgáltatnak a számítógépnek a rendszer állapotáról. Másrészt az aktuátorok parancsokat fogadnak el egy funkció végrehajtására.