Givare

Givare
Givare
●
Givare / sensor / transmitter:
Mätning av
instorhet
Avkännare
Givarelement
Signalanpassning
Matning (ström/spänning)
Sensorutsignal
(Spänning: 0-5V
eller
Ström: 4-20 mA)
Givare
●
Avkännare för mekaniska instorheter
* Fjäder, membran, kugghjul, kon, massa
Givare
●
Givarelement:
* Elektrisk komponent som samverkar med avkännaren
* 3 principer
− Energiomvandling
− Direkt fysikaliskt samband
− Mekaniskt ingrepp i elektrisk krets
Givare
●
Energiomvandling
Givare
●
Energiomvandling
Tachometergenerator
Piezoelektrisk
kraftmätare
Termoelement
Givare
●
Direkta fysiska samband
Givare
●
Direkta fysiska samband
Resistanstermometer
• resistivitet
Töjningsgivare
• elasticitet
Kraftgivare
• magnetoelasticitet
Givare
●
Resistiva givare
Givare
●
Kapacitiva givare
Givare
●
Induktiva givare
Givare
●
Exempel: Tryckgivare
Mätning av
instorhet
Avkännare
Givarelement
Signalanpassning
Gas- eller vätsketryck
Matning (ström/spänning)
Sensorutsignal
(Spänning: 0-5V
eller
Ström: 4-20 mA)
Givare
●
Avkännare: Cirkulärt membran
Givare
●
Givarelement: Trådtöjningsgivare
Givare
●
Signalanpassning: Wheatstonebrygga
Givare
●
Mätning av fysikaliska storheter (exempel)
* Temperatur
* Tryck, kraft
* Flöde
* Nivå
* Position
* Hastighet, varvtal
* Acceleration
* Fuktighet
* pH-värde
* Magnetfält
Givare
●
Temperatur
* Motståndstermometer (Pt-100)
- Ökande resistans med temperatur (PTC)
- Mätområde −200 – 800˚C
* Termoelement
- Mätområde −200 – 1800˚C
* Termistorer (halvledare)
- Avtagande resistans med temperatur (NTC)
- Ökande resistans med temperatur (PTC)
Givare
●
Tryck, kraft
* Piezoelektriska, piezoresistiva
* Elastiska
- Membran, bälg, aneroid (barometer), bourdonrör
* Kapacitiva
* Elektromagnetiska
- Differentialtrafo
- Induktiva
- Magnetoresistiva, hallbaserade, magnetoelastiska
Givare
●
Flöde
* Mekaniska
- Impeller, turbin, ovalhjul
* Tryckbaserade
- Venturimeter, strypfläns
* Induktiva
* Ultraljud (löptid, dopplereffekt)
* Vortexgivare
* Varmtrådsanemometer
* Coriolisbaserade (massflöde)
Givare
●
Nivå
* Tryckbaserade
- Statiskt tryck
- Bubbelrör
* Ultraljud
* Flottör, deplacement
* Kapacitans
* Induktans
* Konduktivitet
* Gammastrålning
* Optiska givare
Givare
●
Position (linjära givare och vinkelgivare)
* Induktiva
- Differentialtrafo
- Elgoner och resolvrar
* Kapacitiva
* Resistiva
* Fotoelektriska
* Löptidsmätningar
Givare
●
Hastighet och varvtal
* Induktiva
- Linjära (LVT = Linear Velocity Transducer)
- Tachometergenerator (varvtal)
* Pulsgivare
- Optiska, induktiva, mekaniska
* Halleffektgivare
* Virvelströmsmätare
* Stroboskop (varvtal)
* Doppler
Givare
●
Acceleration
* Piezoelektriska
* Piezoresistiva
* Induktiva
* Kapacitiva
* Mikromekaniska (t.ex. lis302dl i t.ex. Iphone)
* Fiberoptiska
* Töjningsbaserade
* Gyroskopiska (i flygplan)
Ventiler och ställdon
●
Reglerventiler
* Kägelventil
* Vridspjäll
* Kulventil
* Kilslidsventil
●
Pneumatiska ställdon
●
Hydrauliska ställdon
●
Elektriska ställdon
* PM-synkronmotorer
* Likströmsmotorer
* Linjärmotorer
* Stegmotorer
Reglerventiler
●
Kägelventil
* Vanligaste typen av avstängnings- ovh reglerventil i rörsystem
Bygellock
Veckbälg
Kägla
Säte
Ventilhus
Reglerventiler
●
Vridspjäll
* Rak genomströmning i öppet läge dvs lågt flödesmotstånd
1 Ventilhus
2 Spjällskiva
3 Axlar
4 Gummifoder
5 Lager
Reglerventiler
●
Kulventil
* Genomborrad kula i ventilhus
* Rak genomströmning i öppet läge
1 Hus/svetsändar
2 Kula
3 Tätningar i genomlopp
4 Spindel
5 Spindeltätning
Reglerventiler
●
Kilslidsventil
* Rak genomströmning i öppet läge
* Kombineras ibland med bypassventil (kägelventil) för tryckutjämning
Spindel
Packning
Ventilhus/överdel
Säte
Slid/tätningsyta
Pneumatiska ställdon
●
Kulventil med pneumatiskt ställdon
* Datorstyrning av det dubbelverkande ställdonet
för att hålla ett konstant flöde (eller tryck)
Hydrauliska ställdon
●
Fördel: Kan generera stora krafter
Elektriska ställdon
●
Permanentmagnetiserad synkronmotor (PMSM)
* Vinkelåterkopplad växelriktare används för styrning
* Styrs med ”pseudo-sinus” PWM
* Fördelar: Hög verkningsgrad + jämnt vridmoment
Elektriska ställdon
●
Borstlös likströmsmotor (BLDC)
* Kommuteringen utförs elektroniskt med hjälp av hallgivare
Elektriska ställdon
●
Stegmotor
* Stegas fram i ett antal steg per varv
* Styrs utan återkoppling (öppen styrning)
Elektriska ställdon
●
Linjärmotorer
* ”Utrullad” stator och oftast även ”linjär rotor”
* Fördelar: Hög precision, hastighet och acceleration
* Vanligaste typer: Linjär asynkron (LIM), linjär synkron (LSM)