sentsore

sentsore

Sentsore

Sentsorea funtsezko elementua da automatizazio modernoan, ingurunearen eta sistema elektronikoen arteko elkarrekintza ahalbidetzen baitu eta kontrolerako eta erabakiak hartzeko funtsezko datuak ematen baititu. Haren funtzio nagusia, transduktore bidez, magnitude fisiko edota kimikoa, magnitude elektriko bihurtzea da. Magnitude horien artean daude tenperatura, presioa, distantzia, hezetasuna eta pH-a; ondoriozko aldagai elektrikoak, berriz, erresistentziak, tentsioak edo korronteak izan daitezke.^[1] Neurtzeko eta bihurtzeko dituen gaitasunen ondorioz, sentsoreak funtsezkoak dira aplikazio askotan, adibidez, fabrikazio aurreratuetan, gailu medikoetan, kontsumo-teknologietan...
Sentsore baten eta transduktore baten arteko diferentzia nagusia da sentsoreak zuzenean elkarreragiten duela detektatzen duen magnitudearekin, eta interakzio hori seinale interpretagarri bihurtzen duela beste gailu batek. Adibidez, merkurio-termometro batek merkurioak tenperatura aldaketen arabera hedatzeko edo uzkurtzeko duen propietatea aprobetxatzen du. Funtsean, sentsore batek energia mota bat beste batera bihurtzen du, eta horrek askotariko aplikazioetan erabiltzeko aukera ematen du.
Sentsoreak hainbat sektoretan erabiltzen dira; hala nola, automobilgintzan, robotikan, abiazioan, medikuntzan eta manufakturan.^[2] Gailu horien artean daude sentsore analogikoak, potentziometroak eta erresistentziak, baita ezaugarri espezifikoak neurtzeko diseinatutako sentsore aurreratuak ere; hots, errefrakzio-indizea, fluidoen biskositatea edo pH maila.
Sentsore bat neurtu edo kontrolatu nahi den magnitudea beste transduktore batean eraldatzen duen transduktore mota bat da. Adierazle zuzenekoak izan daitezke (adibidez, merkurio-termometro bat) edo adierazle bati konektatuta egon daitezke (ziurrenik bihurgailu analogiko batetik digitalera, ordenagailu batetik eta bistaratzaile batetik) detektatutako balioak gizaki batek irakurri ahal izateko.
Normalean, sentsore horien irteera-seinalea ez da egokia zuzenean irakurtzeko, batzuetan ezta prozesatzeko ere. Horregatik, egokitze-zirkuitu bat erabiltzen da, adibidez, Wheatstone zubi bat, anplifikadoreak eta iragazki elektronikoak, seinalea gainerako zirkuituetarako maila egokietara egokitzen dutenak.
Parametro estatikoak sentsorearen egoera iraunkorrean zehazten dira:
Parametro dinamikoak sentsorearen egoera iragankorrean zehazten dira:
Sentsore baten bereizmena irteera-magnitudean ikusten den sarrera-magnitudearen aldaketa txikiena da. Aldiz, doitasuna neurketan espero den errore handiena da.
Bereizmenak doitasunak baino balio txikiagoa izan dezake. Adibidez, distantzia bat neurtzean bereizmena 0,01 mm-koa bada, baina doitasuna 1 mm-ekoa bada, orduan aldaketak hauteman daitezke neurtutako distantzian (0,01 mm-koa) baina ezin da ziurtatu 1 mm-etik beherako neurketa-errorerik dagoenik. Kasu gehienetan, gehiegizko bereizmen horrek alferrikako gehikuntza dakar sistemaren kostuan. Hala ere, sistema hauetan, neurketako erroreak banaketa normala edo antzekoa jarraitzen badu, errepikakortasuna doitasuna baino balio txikiagokoa izan daiteke.
Alabaina, doitasunak ezin du bereizmenak baino balio txikiagoa izan, ezin baita ziurtatu neurriko errorea irteera-magnitudean ikus daitekeen sarrera-magnitudearen aldaketa minimoa baino txikiagoa denik.
Sentsore baten sentikortasunak adierazten du zenbat aldatzen den haren irteera neurtzen ari den magnitudea aldatzen denean. Adibidez, termometro batek Celsius gradu bakoitzeko 1 cm-eko merkurio desplazamendua erakusten badu, haren sentikortasuna 1 cm/°C-ekoa izango litzateke. Zenbait kasutan, sentsoreek neurtzen ari direna alda dezakete; hots, termometro batek likido bero baten tenperatura jaisten duenean. Sentsorearen tamaina txikitzeak inpaktu hori minimizatzen lagun dezake, baita beste onura batzuk ematen ere. ^[3]
Sentsoreen tamaina murrizteak, batez ere MEMS (sistema mikroelektromekanikoak) teknologiaren bidez, aurrerapen esanguratsuak lortu ditu neurketen abiaduran eta sentikortasunean. Orokorrean, mikrosentsoreek, ikuspegi makroskopikoekin alderatuz, erantzun-denbora azkarragoak eta sentikorragoak eskaintzen dituzte.^[3] Era berean, erabili eta botatzeko sentsoreak, neurketa puntualetarako edo iraupen laburreko neurketetarako sortuta daudenak, oso ezagunak egin dira ondorengo arrazoiengatik: kostu txikiagatik, erabiltzeko sinpletasunagatik eta fidagarritasunagatik. Ondorioz, ez dago birkalibrazioz eta kutsaduraz arduratu beharrik. ^[4]
Ordenagailuetara konektatutako sentsoreek abantaila ugari dituzte; hala nola, irakurketak denbora errealean egiteko, datuak datu-baseetan gordetzeko eta analisi konplexuak egiteko gaitasuna. Konexio horiek monitorizatzeko, kontrolatzeko eta automatizatzeko aukerak handitzen dituzte hainbat eremutan.
Sentsore on bat sentikorra da propietate neurtuarekiko, ez da sentikorra bere aplikazioan aurki daitekeen beste edozein propietaterekiko eta ez du eragin behar neurtutako propietatean. Sentsore gehienek transferentzia-funtzio lineala dute.
Sentsore baten seinale analogiko bat ekipo digital batean prozesatu edo erabili ahal izateko, seinale digital bihurtu behar da, bihurgailu analogiko-digital bat erabiliz.
Sentsoreek ezin dutenez transferentzia-funtzio ideal bat erreplikatu, sentsorearen zehaztasuna mugatzen duten hainbat desbideratze mota gerta daitezke:
Erroreak sistematikoak (zuzengarriak) edo ausazkoak (seinaleak prozesatuz murritz daitezkeenak) izan daitezke.
Ondorengo taulan sentsore elektroniko motak eta adibide batzuk ageri dira.
Magnitude batzuk beste batzuk neurtuz eta kalkulatuz kalkula daitezke; adibidez, mugikor baten abiadura azelerazioaren zenbakizko integraziotik abiatuta lor daiteke. Objektu baten masa, berriz, haren gainean egiten den grabitate-indarraren bidez ezagutu daiteke, masa ezaguna duen beste objektu batekin alderatuta.

Wikipediarekin konexio arazoren bat gertatu da: