Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

100
ΣΥΛΟΓΗ ΣΥΛΟΓΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΑΡΧΕΣ ΑΡΧΕΣ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ ΚΕΦ ΚΕΦ 3 3 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΑΙΣΘΗΤΗΡΙΩΝ ΑΙΣΘΗΤΗΡΙΩΝ

Transcript of Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

Page 1: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

ΣΥΛΟΓΗΣΥΛΟΓΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙΚΑΙΕΛΕΓΧΟΣΕΛΕΓΧΟΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

ΑΡΧΕΣΑΡΧΕΣ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥΚΕΦΚΕΦ 33

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΑΙΣΘΗΤΗΡΙΩΝΑΙΣΘΗΤΗΡΙΩΝ

Page 2: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

nn 3.13.1 ΕισαγωγήΕισαγωγή..nn 3.23.2 ΜονάδεςΜονάδες τουτου κυκλώματοςκυκλώματος ελέγχουελέγχου..

•• 3.2.13.2.1 ΚύκλωμαΚύκλωμα προσαρμογήςπροσαρμογής αισθητηρίουαισθητηρίου..•• 3.2.23.2.2 ΚύκλωμαΚύκλωμα ενίσχυσηςενίσχυσης τουτου σήματοςσήματος εισόδουεισόδου..•• 3.2.33.2.3 ΚύκλωμαΚύκλωμα σύγκρισηςσύγκρισης..•• 3.2.43.2.4 ΥλικάΥλικά αυτοματισμώναυτοματισμών..

nn 3.33.3 ΜέτρησηΜέτρηση πίεσηςπίεσης καικαι στάθμηςστάθμης υγρούυγρού..•• 3.3.13.3.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια πίεσηςπίεσης..•• 3.3.23.3.2 ΜέτρησηΜέτρηση πίεσηςπίεσης..•• 3.3.33.3.3 ΜέτρησηΜέτρηση στάθμηςστάθμης..

nn 3.43.4 ΈλεγχοςΈλεγχος φωτισμούφωτισμού..•• 3.4.13.4.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια φωτόςφωτός..•• 3.4.23.4.2 ΚυκλώματαΚυκλώματα ελέγχουελέγχου φωτεινήςφωτεινής στάθμηςστάθμης..

nn 3.53.5 ΜέτρησηΜέτρηση κάμψηςκάμψης..•• 3.5.13.5.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια δύναμηςδύναμης..•• 3.5.23.5.2 ΜέτρησηΜέτρηση κάμψηςκάμψης..

nn 3.63.6 ΘόρυβοςΘόρυβος –– γειώσειςγειώσεις..•• 3.6.13.6.1 ΘόρυβοςΘόρυβος..•• 3.6.23.6.2 ΓειώσειςΓειώσεις,, βρόχοςβρόχος γείωσηςγείωσης..

Page 3: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 33

33.1.1 ΕισαγωγήΕισαγωγήnn ΣεΣε έναένα σύστημασύστημα αυτοματισμούαυτοματισμού σημαντικόσημαντικό ρόλορόλοπαίζουνπαίζουν τατα αισθητήριααισθητήρια πουπου χρησιμοποιούνταιχρησιμοποιούνται καικαι οοτρόποςτρόπος σύνδεσηςσύνδεσης τουςτους στοστο υπόλοιπουπόλοιπο κύκλωμακύκλωμα..

nn ΘαΘα πρέπειπρέπει νανα γίνειγίνει ηη κατάλληληκατάλληλη επιλογήεπιλογή τουτουαισθητηρίουαισθητηρίου ανάλογαανάλογα μεμε ::

nn ΤοΤο φυσικόφυσικό μέγεθοςμέγεθος τοτο οποίοοποίο θέλουμεθέλουμε ναναμετρήσουμεμετρήσουμε ((υπάρχουνυπάρχουν πάραπάρα πολλάπολλά είδηείδη καικαιτύποιτύποι).).

nn ΤιςΤις απαιτήσειςαπαιτήσεις τηςτης εφαρμογήςεφαρμογής..nn ΝαΝα γνωρίσουμεγνωρίσουμε τατα αισθητήριααισθητήρια πουπου υπάρχουνυπάρχουν γιαγια τοντονσκοπόσκοπό αυτόαυτό καικαι μετάμετά νανα προχωρήσουμεπροχωρήσουμε στονστονσχεδιασμόσχεδιασμό τουτου κυκλώματοςκυκλώματος..

Page 4: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 44

3.23.2 ΜονάδεςΜονάδες τουτου κυκλώματοςκυκλώματος ελέγχουελέγχου

nn ΤοΤο πρώτοπρώτο πρόβλημαπρόβλημα πουπου θαθα συναντήσουσυναντήσου μεμεότανόταν σχεδιάζουμεσχεδιάζουμε ένανέναν αυτοματισμόαυτοματισμό είναιείναι ::

nn ΟΟ τρόποςτρόπος σύνδεσηςσύνδεσης τουτου αισθητηρίουαισθητηρίου στοστουπόλοιπουπόλοιπο κύκλωμακύκλωμα..

nn ΚαιΚαι τοτο δεύτεροδεύτερο ::nn ΌτιΌτι θαθα πρέπειπρέπει νανα ενισχυθείενισχυθεί καικαι τελικάτελικά νανασυγκριθείσυγκριθεί μεμε κάποιοκάποιο άλλοάλλο σήμασήμααναφοράςαναφοράς ((επιθυμητήεπιθυμητή τιμήτιμή).).

Page 5: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 55

3.2.13.2.1 ΚύκλωμαΚύκλωμα προσαρμογήςπροσαρμογής αισθητηρίουαισθητηρίου

nn ΌτανΌταν τοτο αισθητήριοαισθητήριο είναιείναι ενεργόενεργό,, έναςένας συνηθισμένοςσυνηθισμένοςτρόποςτρόπος σύνδεσηςσύνδεσης είναιείναι σεσε γέφυραγέφυρα..

nn ΤοΤο αισθητήριοαισθητήριο μπορείμπορεί νανα είναιείναι μιαμια ήή περισσότερεςπερισσότερεςαπόαπό τιςτις αντιστάσειςαντιστάσεις..

nn ΜεΜε έναένα αισθητήριοαισθητήριο [R(1+[R(1+δδ)])] R1=R2=R3 ,R1=R2=R3 ,VAB=(VCC*VAB=(VCC*δδ)/4.)/4.

nn ΜεΜε δύοδύο αισθητήριααισθητήρια [R(1+[R(1+δδ)])] R1=R3 ,R1=R3 ,VAB=(VCC*VAB=(VCC*δδ)/2.)/2.

nn ΜεΜε τέσσερατέσσερα αισθητήριααισθητήρια δύοδύο [R(1+[R(1+δδ)])] στιςστις θέσηςθέσηςR2,R4R2,R4 καικαι δύοδύο [R(1[R(1--δδ)])] στιςστις θέσηςθέσης R1,R3 ,R1,R3 ,VAB=VCC*VAB=VCC*δδ

Page 6: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 66

3.2.13.2.1 ΚύκλωμαΚύκλωμα προσαρμογήςπροσαρμογής αισθητηρίουαισθητηρίουμεμε έναένα αισθητήριοαισθητήριο

R1=R2=R3 ,VAB=(VCC*δ)/4

CrocodileWheatstone bridge

Page 7: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 77

3.2.13.2.1 ΚύκλωμαΚύκλωμα προσαρμογήςπροσαρμογής αισθητηρίουαισθητηρίουμεμε δύοδύο αισθητήριααισθητήρια

R1=R3 ,VAB=(VCC*δ)/2

Page 8: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 88

3.2.13.2.1 ΚύκλωμαΚύκλωμα προσαρμογήςπροσαρμογής αισθητηρίουαισθητηρίουμεμε τέσσερατέσσερα αισθητήριααισθητήρια

VAB=VCC*δ

Page 9: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 99

3.2.23.2.2 ΚύκλωμαΚύκλωμα ενίσχυσηςενίσχυσης

nn ΤοΤο σήμασήμα απόαπό τοτο προηγούμεναπροηγούμενα κυκλώματακυκλώματα θαθαπρέπειπρέπει νανα ενισχυθείενισχυθεί..

nn ΧρησιμοποιούμεΧρησιμοποιούμε έναένα τελεστικότελεστικό ενισχυτήενισχυτή σεσεσυνδεσμολογίασυνδεσμολογία διαφορικούδιαφορικού ενισχυτήενισχυτή..

nn ΤοΤο κύκλωμακύκλωμα αυτόαυτό παρουσιάζειπαρουσιάζει στηνστην πράξηπράξηαρκετάαρκετά μειονεκτήματαμειονεκτήματα ((αντιστάθμισηςαντιστάθμισης,,γραμμικοποίησηςγραμμικοποίησης)) καικαι γιγι’’ αυτόαυτό,, συνήθωςσυνήθωςχρησιμοποιούνταιχρησιμοποιούνται πιοπιο σύνθετασύνθετα κυκλώματακυκλώματα..

Page 10: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 1010

3.2.23.2.2 ΚύκλωμαΚύκλωμα ενίσχυσηςενίσχυσης

Vout=R2*(V1-V2)/R1

Page 11: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 1111

ΣυνδυασμόςΣυνδυασμός τωντων δυοδυο κυκλωμάτωνκυκλωμάτων

Page 12: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 1212

3.2.33.2.3 ΚύκλωμαΚύκλωμα σύγκρισηςσύγκρισηςnn ΣχεδόνΣχεδόν σεσε όλαόλα τατα ΣΑΕΣΑΕ γίνεταιγίνεται σύγκρισησύγκριση τηςτης τιμήςτιμήςενόςενός φυσικούφυσικού μεγέθουςμεγέθους,, τοτο οποίοοποίο θέλουμεθέλουμε ναναελέγξουμεελέγξουμε,, μεμε μίαμία επιθυμητήεπιθυμητή τιμήτιμή τουτου μεγέθουςμεγέθουςαυτούαυτού..

nn ΗΗ σύγκρισησύγκριση αυτήαυτή μπορείμπορεί νανα γίνειγίνει μεμε αναλογικόαναλογικό,, είτεείτεμεμε ψηφιακόψηφιακό τρόποτρόπο..

nn ΟΟ αναλογικόςαναλογικός συγκριτήςσυγκριτής είναιείναι έναένα αναλογικόαναλογικόκύκλωμακύκλωμα μεμε δύοδύο εισόδουςεισόδους καικαι μίαμία έξοδοέξοδο..

nn ΣτηνΣτην μίαμία είσοδοείσοδο έχουμεέχουμε τηντην προτοποθετημένηπροτοποθετημένη τιμήτιμή((preset value).preset value).

nn ΣτηνΣτην δεύτερηδεύτερη οδηγείταιοδηγείται ηη έξοδοςέξοδος τουτου αισθητηρίουαισθητηρίου ήήτουτου ενισχυτήενισχυτή..

Page 13: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 1313

3.2.33.2.3 ΚύκλωμαΚύκλωμα σύγκρισηςσύγκρισηςnn ΑνάλογαΑνάλογα μεμε τηντην σχεδίασησχεδίαση τουτου συγκριτήσυγκριτή,, ηη έξοδοςέξοδος τουτουθαθα είναιείναι ελάχιστηελάχιστη ((minmin)) ήή μέγιστημέγιστη ((maxmax),), ότανόταν ηη τιμήτιμήτουτου σήματοςσήματος τουτου αισθητηρίουαισθητηρίου είναιείναι μεγαλύτερημεγαλύτερη απόαπότηντην επιθυμητήεπιθυμητή τιμήτιμή..

LAB VIEWCrocodileop amp

comparator

Page 14: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 1414

ΣυνδυασμόςΣυνδυασμός καικαι τωντων τριώντριών κυκλωμάτωνκυκλωμάτων

Page 15: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

3.2.33.2.3 ΚύκλωμαΚύκλωμα σύγκρισηςσύγκρισηςnn ΟΟ ψηφιακόςψηφιακός ήή λογικόςλογικός συγκριτήςσυγκριτής έχειέχει καικαι αυτόςαυτόςδύοδύο εισόδουςεισόδους καικαι μίαμία έξοδοέξοδο,, καικαι εδώεδώ έχουμεέχουμε τοτο σήμασήμααπόαπό τοτο αισθητήριοαισθητήριο καικαι μιαμια προτοποθετημένηπροτοποθετημένη τιμήτιμή..

nn ΤαΤα σήματασήματα οδηγούνταιοδηγούνται στοστο κύκλωμακύκλωμα τουτου συγκριτήσυγκριτήαφούαφού πρώταπρώτα μετατραπούνμετατραπούν σεσε ψηφιακάψηφιακά μεμε ADC.ADC.

ADC

ADC

ΣΥΓΚΡΙΤΗΣ

ΕΞΟΔΟΣ

Σήμα απόαισθητήριο

Προτοποθετημένητιμή

74LS85

Page 16: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 1616

3.2.3.2.44 ΥλικάΥλικά αυτοματισμώναυτοματισμών

nn ΚάθεΚάθε κύκλωμακύκλωμα ΣΑΕΣΑΕ αποτελείταιαποτελείται απόαπό διάφοραδιάφοραηλεκτρικάηλεκτρικά,, ηλεκτρονικάηλεκτρονικά,, μηχανικάμηχανικά καικαιυδραυλικάυδραυλικά στοιχείαστοιχεία,, κατάλληλακατάλληλα συνδεδεμένασυνδεδεμέναμεταξύμεταξύ τουςτους

nn ΡελέΡελέ ήή ηλεκτρονόμοιηλεκτρονόμοι ((ΗΗ//ΝΝ).). ΠρόκειταιΠρόκειται γιαγιαένανέναν μηχανισμόμηχανισμό πουπου ότανόταν διεγείρεταιδιεγείρεταιαποκαθιστάαποκαθιστά ήή διακόπτειδιακόπτει μιαμια συνδεσμολογίασυνδεσμολογία..

nn ΌργαναΌργανα χειρισμώνχειρισμών.. ΕξαρτήματαΕξαρτήματα μεμε τατα οποίαοποίαδίνονταιδίνονται στοστο κύκλωμακύκλωμα χειροκίνηταχειροκίνητα κάποιεςκάποιεςεντολέςεντολές ((όπωςόπως εκκίνησηεκκίνηση ήή διακοπήδιακοπή).).

Page 17: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 1717

Page 18: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 1818

Ρελέtutorial

Crocodilerelay 1,2

Page 19: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 1919

3.2.3.2.44 ΥλικάΥλικά αυτοματισμώναυτοματισμώνnn ΤαΤα όργαναόργανα χειρισμώνχειρισμών διακρίνονταιδιακρίνονται σεσε ::1.1. ΜπουτόνΜπουτόν.. ΤαΤα οποίαοποία διαθέτουνδιαθέτουν μιαμια επαφήεπαφή,, πουπου σεσεκατάστασηκατάσταση ηρεμίαςηρεμίας είναιείναι είτεείτε ανοικτήανοικτή ((normal opennormal open–– NO)NO) καικαι μεμε πίεσηπίεση κλείνεικλείνει στιγμιαίαστιγμιαία,, είτεείτε είναιείναικλειστήκλειστή ((normal closenormal close –– NC)NC) καικαι μεμε πίεσηπίεση ανοίγειανοίγειστιγμιαίαστιγμιαία..

2.2. ΔιακόπτεςΔιακόπτες.. ΟιΟι οποίοιοποίοι έχουνέχουν μίαμία ήή περισσότερεςπερισσότερεςεπαφέςεπαφές..

nn ΚαιΚαι τέλοςτέλος έχουμεέχουμε τατα ΕνδεικτικάΕνδεικτικά όργαναόργαναμετρήσεωνμετρήσεων,, τατα οποίαοποία μαςμας βοηθούνβοηθούν νανα γνωρίζουμεγνωρίζουμετιςτις τιμέςτιμές τωντων μεγεθώνμεγεθών πουπου ελέγχουμεελέγχουμε ((βολτόμετροβολτόμετρο,,αμπερόμετροαμπερόμετρο,, βατόμετροβατόμετρο,, μανόμετρομανόμετρο κκ..λλ..ππ).).

Page 20: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 2020

Crocodilepressuresensingalarm

Page 21: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 2121

Page 22: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 2222

Page 23: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 2323

Page 24: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 2424

3.33.3 ΜέτρησηΜέτρηση πίεσηςπίεσης καικαι στάθμηςστάθμης υγρούυγρούnn ΗΗ μέτρησημέτρηση τηςτης πίεσηςπίεσης χρησιμοποιείταιχρησιμοποιείται γιαγια ναναμετρήσουμεμετρήσουμε τηντην ταχύτηταταχύτητα ροήςροής ενόςενός ρευστούρευστούήή γιαγια τοντον υπολογισμόυπολογισμό τηςτης στάθμηςστάθμης τουτου..

nn ΔενΔεν μπορείμπορεί νανα μετρηθείμετρηθεί ΑΜΕΣΑΑΜΕΣΑ..nn ΈναΈνα μηχανικόμηχανικό κύκλωμακύκλωμα μπορείμπορεί νανα δώσειδώσειπληροφορίεςπληροφορίες μόνομόνο γιαγια τητη διαφοράδιαφορά πίεσηςπίεσηςμεταξύμεταξύ δύοδύο σημείωνσημείων..

nn ΈτσιΈτσι γιαγια νανα έχουμεέχουμε απόλυτηαπόλυτη μέτρησημέτρηση πρέπειπρέπεινανα υποθέσουμευποθέσουμε έναένα σημείοσημείο αναφοράςαναφοράς ωςως προςπροςτοτο οποίοοποίο θαθα γίνεταιγίνεται ηη μέτρησημέτρηση..

Page 25: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 2525

3.33.3 ΜέτρησηΜέτρηση πίεσηςπίεσης καικαι στάθμηςστάθμης υγρούυγρούnn ΤαΤα αισθητήριααισθητήρια πίεσηςπίεσης συνήθωςσυνήθως υπάρχουνυπάρχουν σεσε τρειςτρειςμορφέςμορφές γιαγια μέτρησημέτρηση τηςτης ::

nn ΑπόλυτηςΑπόλυτης πίεσηςπίεσης ((absolute).absolute).nn ΔιαφορικήςΔιαφορικής πίεσηςπίεσης ((differential).differential).nn ΣχετικήςΣχετικής πίεσηςπίεσης ((gauge).gauge).nn ΤαΤα αισθητήριααισθητήρια διαφορικήςδιαφορικής πίεσηςπίεσης μετρούνμετρούν τηντηνδιαφοράδιαφορά πίεσηςπίεσης μεταξύμεταξύ δύοδύο σημείωνσημείων όπουόπου τοτο έναέναείναιείναι σημείοσημείο αναφοράςαναφοράς..

nn ΑνΑν ηη αναφοράαναφορά είναιείναι τουτου περιβάλλοντοςπεριβάλλοντος((ατμοσφαιρικήατμοσφαιρική πίεσηπίεση)) τότετότε ηη μέτρησημέτρηση θεωρείτεθεωρείτεσχετικήσχετική..

nn ΑνΑν ηη αναφοράαναφορά είναιείναι τοτο κενόκενό ((εξεξ ορισμούορισμού είναιείναι μηδένμηδέν))τότετότε ηη μέτρησημέτρηση είναιείναι απόλυτηαπόλυτη..

Page 26: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 2626

3.3.13.3.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια πίεσηςπίεσης

nn ΥπάρχουνΥπάρχουν δύοδύο κατηγορίεςκατηγορίες εξαρτημάτωνεξαρτημάτων γιαγιατηντην μέτρησημέτρηση τηςτης πίεσηςπίεσης ::

nn ΣτηνΣτην πρώτηπρώτη ηη πίεσηπίεση μετριέταιμετριέται άμεσαάμεσα μεμε τηντηνμετατροπήμετατροπή τηςτης σεσε μηχανικήμηχανική κίνησηκίνηση((ΜετατροπέαςΜετατροπέας),), μανόμετραμανόμετρα ((manometers)manometers)καικαι εξισορροπητέςεξισορροπητές πίεσηςπίεσης ((pressurepressure ––balances).balances).

nn ΗΗ λειτουργίαλειτουργία τουςτους βασίζεταιβασίζεται στηνστην εξίσωσηεξίσωση ::nn ΠίεσηΠίεση == ΔύναμηΔύναμη // ΜονάδαΜονάδα ΕπιφανείαςΕπιφανείας..

Page 27: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 2727

Page 28: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 2828

3.3.13.3.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια πίεσηςπίεσηςnn ΣτηνΣτην δεύτερηδεύτερη ηη πίεσηπίεση μετράταιμετράται έμμεσαέμμεσα μεμετηντην μετατροπήμετατροπή τηςτης σεσε ηλεκτρικόηλεκτρικό σήμασήμα((αισθητήριοαισθητήριο).).

nn ΤοΤο ρευστόρευστό πουπου πρόκειταιπρόκειται νανα μετρηθείμετρηθεί πιέζειπιέζειμιαμια ελαστικήελαστική επιφάνειαεπιφάνεια ((διάφραγμαδιάφραγμα,,μεμβράνημεμβράνη)) πουπου προκαλείπροκαλεί τηντην μεταβολήμεταβολή τηςτηςαντίστασηςαντίστασης τηςτης χωρητικότηταςχωρητικότητας ήή τηςτηςεπαγωγήςεπαγωγής ενόςενός στοιχείουστοιχείου.. ΤοΤο οποίοοποίο μεμε τηντηνσειράσειρά τουτου προκαλείπροκαλεί μεταβολήμεταβολή στοστο ρεύμαρεύμα ήήστηνστην τάσητάση..

nn Who they work ?Who they work ?

Page 29: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 2929

Page 30: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 3030

Page 31: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 3131

3.3.23.3.2 ΜέτρησηΜέτρηση πίεσηςπίεσης

Page 32: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

3.3.33.3.3 ΜέτρησηΜέτρηση στάθμηςστάθμηςnn ΠαράγεταιΠαράγεται απαπ’’ ευθείαςευθείαςτάσητάση,, ανάλογηςανάλογης μεμε τηντηνστάθμηστάθμη τουτου υγρούυγρού..

nn ΜετριέταιΜετριέται μιαμια διαφοράδιαφοράπίεσηςπίεσης πουπου μπορείμπορεί ναναμαςμας δώσειδώσει τοτο ύψοςύψος τουτουυγρούυγρού ((στάθμηστάθμη))

internet

Page 33: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

3.3.33.3.3 ΜέτρησηΜέτρηση στάθμηςστάθμηςnn ΤοΤο δοχείοδοχείο ζυγίζεταιζυγίζεταιηλεκτρονικάηλεκτρονικά καικαισύμφωνασύμφωνα μεμε τοτοβάροςβάρος τουτου

υπολογίζεταιυπολογίζεται ηηστάθμηστάθμη τουτου υγρούυγρού

nn ΤοΤο υγρόυγρό αποτελείαποτελεί τοτοδιηλεκτρικόδιηλεκτρικό τουτου πυκνωτήπυκνωτή,, πουπουσχηματίζουνσχηματίζουν οιοι δύοδύο κάθετεςκάθετες

επιφάνειεςεπιφάνειες,, οπότεοπότε ηηχωρητικότηταχωρητικότητα αλλάζειαλλάζει ανάλογαανάλογαμεμε τοτο ύψοςύψος τηςτης στάθμηςστάθμης

internet

Page 34: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

3.3.33.3.3 ΜέτρησηΜέτρηση στάθμηςστάθμηςnn ΈχουνΈχουν τοποθετηθείτοποθετηθεί δύοδύο πομποδέκτεςπομποδέκτες υπερηχητικούυπερηχητικούσήματοςσήματος,, τατα σήματασήματα πουπου εκπέμπουνεκπέμπουν αντανακλώνταιαντανακλώνταιστηνστην επιφάνειαεπιφάνεια τουτου υγρούυγρού.. ΜετριέταιΜετριέται οο χρόνοςχρόνος καικαι

υπολογίζεταιυπολογίζεται ηη στάθμηστάθμη τουτου υγρούυγρού..

nn ΌλεςΌλες οιοι μέθοδοιμέθοδοι χρησιμοποιούνταιχρησιμοποιούνται γιαγια τηντην μέτρησημέτρησηομογενώνομογενών ρευστώνρευστών.. ΜπορούνΜπορούν επίσηςεπίσης νανα

χρησιμοποιηθούνχρησιμοποιηθούν γιαγια τηντην μέτρησημέτρηση τηςτης πυκνότηταςπυκνότηταςτωντων υγρώνυγρών,, αναν τοτο ύψοςύψος τηςτης στάθμηςστάθμης διατηρείταιδιατηρείται

σταθερόσταθερό..

Page 35: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 3535

3.3.33.3.3 ΜέτρησηΜέτρηση στάθμηςστάθμης

Page 36: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 3636

3.3.33.3.3 ΜέτρησηΜέτρηση στάθμηςστάθμης

internet

Page 37: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 3737

3.3.33.3.3 ΜέτρησηΜέτρηση στάθμηςστάθμης

Page 38: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 3838

3.43.4 ΈλεγχοςΈλεγχος φωτισμούφωτισμού

nn ΟΟ έλεγχοςέλεγχος τουτου φωτισμούφωτισμού ενόςενός χώρουχώρουείναιείναι σχετικάσχετικά έναένα απλόαπλό πρόβλημαπρόβλημα μεμεοικιακέςοικιακές κυρίωςκυρίως εφαρμογέςεφαρμογές..

nn ΤοΤο ζητούμενοζητούμενο είναιείναι νανα ενεργοποιείταιενεργοποιείταιέναςένας λαμπτήραςλαμπτήρας ήή έναένα δίκτυοδίκτυολαμπτήρωνλαμπτήρων,, ότανόταν οο φωτισμόςφωτισμός σεσε έναέναχώροχώρο μειωθείμειωθεί αρκετάαρκετά..

Page 39: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 3939

3.4.13.4.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια φωτόςφωτόςnn ΟιΟι φωτοανιχνευτέςφωτοανιχνευτές ((light detectors)light detectors) διαιρούνταιδιαιρούνταισεσε δύοδύο κατηγορίεςκατηγορίες ::

nn ΤουςΤους κβαντικούςκβαντικούς ((quantum),quantum), ενεργοποιούνταιενεργοποιούνται μεμετηντην ποσότηταποσότητα τηςτης φωτεινήςφωτεινής ακτινοβολίαςακτινοβολίας,, στηνστηνπεριοχήπεριοχή τουτου φάσματοςφάσματος απόαπό υπεριώδηυπεριώδη έωςέως τοτο μέσονμέσοντηςτης υπέρυθρηςυπέρυθρης,, φωτοδίοδοιφωτοδίοδοι,, φωτοτρανζίστορφωτοτρανζίστορ,,φωτοαντιστάσειςφωτοαντιστάσεις..

nn ΚαιΚαι τουςτους θερμικούςθερμικούς ((thermal),thermal), ενεργοποιούνταιενεργοποιούνται μεμετοτο θερμικόθερμικό αποτέλεσμααποτέλεσμα τηςτης ακτινοβολίαςακτινοβολίας,, στηνστηνπεριοχήπεριοχή τουτου φάσματοςφάσματος απόαπό τοτο μέσωνμέσων έωςέως τηντηνανώτερηανώτερη περιοχήπεριοχή τηςτης υπέρυθρηςυπέρυθρης,, θερμοστοιχείαθερμοστοιχεία,,πυροηλεκτρικάπυροηλεκτρικά αισθητήριααισθητήρια καικαι AFIRAFIR

Page 40: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 4040

3.4.13.4.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια φωτόςφωτός

Page 41: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

3.4.13.4.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια φωτόςφωτός

Page 42: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 4242

3.4.13.4.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια φωτόςφωτόςnn ΟιΟι παράμετροιπαράμετροι πουπου εξετάζονταιεξετάζονται κατάκατά τητη σύγκρισήσύγκρισήδιαφόρωνδιαφόρων φωτοανιχνευτώνφωτοανιχνευτών είναιείναι ::

nn ΙσοδύναμηΙσοδύναμη ισχύςισχύς θορύβουθορύβου ((noise equivalentnoise equivalentpowerpower –– NERNER).). ΕίναιΕίναι ηη ποσότηταποσότητα τουτου φωτόςφωτός,, πουπουείναιείναι ισοδύναμηισοδύναμη μεμε τοτο θόρυβοθόρυβο πουπου δημιουργείδημιουργεί οοανιχνευτήςανιχνευτής.. ΔηλαδήΔηλαδή ηη ποσότηταποσότητα τηςτης ακτινοβολίαςακτινοβολίαςγιαγια τηντην οποίαοποία SNR=1.SNR=1.

nn ΙκανότηταΙκανότητα ανίχνευσηςανίχνευσης ((detectivitydetectivity –– DD).). ΕίναιΕίναι ηηικανότηταικανότητα ανίχνευσηςανίχνευσης πουπου έχειέχει αισθητήριοαισθητήριο περιοχήςπεριοχής11cmcm22 γιαγια θόρυβοθόρυβο 11HzHz.. ΌσοΌσο μεγαλύτερημεγαλύτερη είναιείναι τόσοτόσοκαλύτεροκαλύτερο τοτο αισθητήριοαισθητήριο..

Page 43: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 4343

3.4.13.4.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια φωτόςφωτόςnn ΜήκοςΜήκος κύματοςκύματος αποκοπήςαποκοπής ((cutoff wavelengthcutoff wavelengthλλcc).). ΕίναιΕίναι τοτο μήκοςμήκος κύματοςκύματος τηςτης ακτινοβολίαςακτινοβολίας πουπουπέφτειπέφτει στοστο αισθητήριοαισθητήριο,, γιαγια τηντην οποίαοποία ηη ικανότηταικανότηταανίχνευσηςανίχνευσης μειώνεταιμειώνεται στοστο 10%10% τηςτης μέγιστηςμέγιστης τιμήςτιμήςτηςτης..

nn ΜέγιστοΜέγιστο ρεύμαρεύμα ((maximum current)maximum current).. ΕίναιΕίναι ηημεγαλύτερημεγαλύτερη τιμήτιμή τουτου ρεύματοςρεύματος στηνστην οποίαοποία μπορείμπορεί ναναδουλέψειδουλέψει τοτο αισθητήριοαισθητήριο..

nn ΜέγιστηΜέγιστη ανάστροφήανάστροφή τάσητάση ((maximum reversemaximum reversevoltage).voltage). ΕίναιΕίναι ηη μεγαλύτερημεγαλύτερη ανάστροφήανάστροφή τάσητάσηπόλωσηςπόλωσης,, πουπου μπορείμπορεί νανα εφαρμοστείεφαρμοστεί στοστοαισθητήριοαισθητήριο,, χωρίςχωρίς νανα καταστραφείκαταστραφεί..

Page 44: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 4444

3.4.13.4.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια φωτόςφωτόςnn ΕυαισθησίαΕυαισθησία ακτινοβολίαςακτινοβολίας ((radiant responsivity).radiant responsivity).ΕίναιΕίναι οο λόγοςλόγος τηςτης εξόδουεξόδου τουτου αισθητηρίουαισθητηρίου προςπρος τηντηνισχύισχύ τηςτης ακτινοβολίαςακτινοβολίας ενόςενός τυχαίουτυχαίου μήκουςμήκους κύματοςκύματος..

nn ΠεδίοΠεδίο ακτινοβολίαςακτινοβολίας ((field of viewfield of view –– FOVFOV)).. ΕίναιΕίναι ηηγωνίαγωνία πουπου καλύπτεικαλύπτει τοτο χώροχώρο ακτινοβολίαςακτινοβολίας,, πουπουμπορείμπορεί νανα ενεργοποιήσειενεργοποιήσει τοτο αισθητήριοαισθητήριο..

nn ΧωρητικότηταΧωρητικότητα επαφήςεπαφής ((junction capacitancejunction capacitance ––CCjj).). ΕίναιΕίναι ηη χωρητικότηταχωρητικότητα τηςτης επαφήςεπαφής τωντωνημιαγωγώνημιαγωγών τουτου αισθητηρίουαισθητηρίου.. ΣχετίζεταιΣχετίζεται μεμε τηντηνταχύτηταταχύτητα απόκρισηςαπόκρισης τουτου ανιχνευτήανιχνευτή..

Page 45: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 4545

3.4.13.4.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια φωτόςφωτόςnn ΦωτοδίοδοςΦωτοδίοδος ((photodiodephotodiode)).. ΔημιουργούνταιΔημιουργούνταιζευγάριαζευγάρια οπώνοπών καικαι ηλεκτρονίωνηλεκτρονίων απόαπό φωτόνιαφωτόνια πουπουπροσπίπτουνπροσπίπτουν σεσε μιαμια επαφήεπαφή PNPN..

nn ΌτανΌταν ηη δίοδοςδίοδος πολώνεταιπολώνεται ορθάορθά λειτουργείλειτουργεί ωςως LEDLEDενώενώ ανάστροφαανάστροφα ηη δίοδοςδίοδος διαρρέεταιδιαρρέεται απόαπό ρεύμαρεύμα,, πουπουαυξάνειαυξάνει ανάλογαανάλογα μεμε τηντην ποσότηταποσότητα τουτου φωτισμούφωτισμούπουπου δέχεταιδέχεται..

nn ΜεΜε μηδένμηδέν τάσητάση πόλωσηςπόλωσης καικαι σεσε απόλυτοαπόλυτο σκοτάδισκοτάδι,,περνάειπερνάει ελάχιστοελάχιστο ρεύμαρεύμα πουπου ονομάζεταιονομάζεται ρεύμαρεύμασκότουςσκότους καικαι οφείλεταιοφείλεται στηνστην δημιουργίαδημιουργία οπώνοπών καικαιηλεκτρονίωνηλεκτρονίων λόγωλόγω θέρμανσηςθέρμανσης..

Page 46: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 4646

3.4.13.4.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια φωτόςφωτός -- φωτοδίοδοςφωτοδίοδος

Page 47: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 4747

3.4.13.4.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια φωτόςφωτός -- φωτοδίοδοςφωτοδίοδος

Page 48: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

3.4.13.4.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια φωτόςφωτός -- φωτοδίοδοςφωτοδίοδοςΔιαδίκτυοΔιαδίκτυο

nn Encyclopedia of Laser Physics andEncyclopedia of Laser Physics andTechnologyTechnology..

nn Photodiode Light DetectorPhotodiode Light Detector..nn Photodiodes all companiesPhotodiodes all companies..nn Technical information's on photodiodes fromTechnical information's on photodiodes from

hamamatsu companyhamamatsu companynn ΜετατροπήΜετατροπή τουτου φωτόςφωτός σεσε ήχοήχο……!!

Πως λειτουργεί ηφωτοδίοδος

Το LED λειτουργείως φωτοδίοδος

Κυνηγώντας τηνφλόγα εφαρμογήφωτοδιόδου

Page 49: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

3.4.13.4.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια φωτόςφωτόςnn ΦωτοτρανζίστορΦωτοτρανζίστορ ((phototransistorphototransistor).). ΒασίζονταιΒασίζονταιστηνστην ίδιαίδια αρχήαρχή λειτουργίαςλειτουργίας μεμε τηντην φωτοδίοδοφωτοδίοδο καικαιεπιπλέωνεπιπλέων κάνουνκάνουν καικαι ενίσχυσηενίσχυση τουτου ρεύματοςρεύματος πουπουεμφανίζεταιεμφανίζεται,, αυξάνονταςαυξάνοντας μεμε τοντον τρόποτρόπο αυτόαυτό τηντηνευαισθησίαευαισθησία..

nn ΗΗ επαφήεπαφή BB –– CC είναιείναι μιαμια δίοδοςδίοδος ανάστροφαανάστροφαπολωμένηπολωμένη όπωςόπως περιγράψαμεπεριγράψαμε προηγουμένωςπροηγουμένως.. ΜεΜεκατάλληληκατάλληλη πόλωσηπόλωση ηη επαφήεπαφή BB –– EE πολώνεταιπολώνεται ορθάορθάκαικαι ενισχύειενισχύει τοτο ρεύμαρεύμα τουτου συλλέκτησυλλέκτη..

Εφαρμογές μεφωτοτρανζίστορ

Page 50: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 5050

3.4.13.4.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια φωτόςφωτός -- φωτοτρανζίστορφωτοτρανζίστορ

Page 51: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

3.4.13.4.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια φωτόςφωτός -- φωτοτρανζίστορφωτοτρανζίστορ

Page 52: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 5252

3.4.13.4.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια φωτόςφωτόςnn ΦωτοαντίστασηΦωτοαντίσταση ((photoresistorphotoresistor).). ΗΗλειτουργίαλειτουργία τηςτης βασίζεταιβασίζεται στηνστην μεταβολήμεταβολή τηςτηςτιμήςτιμής τηςτης,, ανάλογαανάλογα μεμε τηντην έντασηένταση τουτου φωτόςφωτόςπουπου πέφτειπέφτει πάνωπάνω τηςτης.. ΣεΣε απόλυτοαπόλυτο σκοτάδισκοτάδι ηητιμήτιμή τηςτης είναιείναι μέγιστημέγιστη..

nn ΕφαρμόζονταςΕφαρμόζοντας όμωςόμως τάσητάση σταστα άκραάκρα τηςτης,,εμφανίζεταιεμφανίζεται έναένα μικρόμικρό ρεύμαρεύμα πουπου οφείλεταιοφείλεταιστηνστην θερμικήθερμική λειτουργίαλειτουργία ((ρεύμαρεύμα σκότουςσκότους).).

nn ΜεΜε τηντην αύξησηαύξηση τηςτης έντασηςέντασης τουτου φωτόςφωτός,, ηηαντίστασηαντίσταση μικραίνειμικραίνει καικαι περνάπερνά μεγαλύτερομεγαλύτερορεύμαρεύμα..

Page 53: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 5353

3.4.13.4.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια φωτόςφωτός -- φωτοαντίστασηφωτοαντίσταση

Crocodilelight

sensor

Page 54: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 5454

3.4.13.4.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια φωτόςφωτόςnn ΦωτοΦωτο –– μετατροπέαςμετατροπέας ((light to lightlight to light

converter)converter).. ΑποτελείταιΑποτελείται απόαπό έναέναφωτοτρανζίστορφωτοτρανζίστορ καικαι μιαμια δίοδοδίοδο laser (LD)laser (LD)..

nn ΠραγματοποιείΠραγματοποιεί μεγάλημεγάλη ενίσχυσηενίσχυση καικαι μπορείμπορείνανα ανιχνεύσειανιχνεύσει ακτινοβολίαακτινοβολία μεμε πολύπολύ χαμηλήχαμηλήισχύισχύ..

Page 55: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 5555

3.4.13.4.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια φωτόςφωτόςnn ΨυχόμενοιΨυχόμενοι ανιχνευτέςανιχνευτές ((cooled detectors).cooled detectors).ΈναςΈνας σημαντικόςσημαντικός παράγονταςπαράγοντας γιαγια καλήκαλήλειτουργίαλειτουργία ενόςενός ανιχνευτήανιχνευτή είναιείναι οο λόγοςλόγοςσήματοςσήματος προςπρος θόρυβοθόρυβο SNRSNR..

nn ΌτανΌταν αυξάνεταιαυξάνεται ηη θερμοκρασίαθερμοκρασία λειτουργίαςλειτουργίας ηηακρίβειαακρίβεια καικαι ηη ευαισθησίαευαισθησία τουτου αισθητηρίουαισθητηρίουελαττώνεταιελαττώνεται κατάκατά πολύπολύ ιδιαίτεραιδιαίτερα γιαγια φωτεινήφωτεινήακτινοβολίαακτινοβολία μικρήςμικρής συχνότηταςσυχνότητας καικαι ενέργειαςενέργειας..

nn ΟιΟι ανιχνευτέςανιχνευτές αυτοίαυτοί έχουνέχουν μεγάλημεγάλη ευαισθησίαευαισθησία,,έχουνέχουν όμωςόμως πιοπιο αργήαργή απόκρισηαπόκριση,, αφούαφού ηηχωρητικότηταχωρητικότητα επαφήςεπαφής αυξάνειαυξάνει..

Page 56: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 5656

3.4.13.4.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια φωτόςφωτόςnn ΘερμοηλεκτρικάΘερμοηλεκτρικά αισθητήριααισθητήρια ((thermopilethermopile

sensors)sensors).. ΗΗ λειτουργίαλειτουργία τουτου αισθητηρίουαισθητηρίου αυτούαυτούβασίζεταιβασίζεται στοστο θερμοηλεκτρικόθερμοηλεκτρικό φαινόμενοφαινόμενο,, όπωςόπωςακριβόςακριβός καικαι τοτο θερμοζεύγοςθερμοζεύγος..

nn ΤοΤο αισθητήριοαισθητήριο έχειέχει μιαμια περιοχήπεριοχή μεμε ψυχρήψυχρή επαφήεπαφή καικαιμίαμία δεύτερηδεύτερη πουπου αποτελείαποτελεί τηντην θερμήθερμή επαφήεπαφή,, αυτήαυτήκαλύπτεταικαλύπτεται απόαπό διαφανήδιαφανή μεμβράνημεμβράνη,, πουπου επιτρέπειεπιτρέπειτηντην ακτινοβολίαακτινοβολία νανα φτάσειφτάσει σεσε αυτήναυτήν αυξάνονταςαυξάνοντας τηντηνθερμοκρασίαθερμοκρασία τηςτης..

nn ΗΗ διαφοράδιαφορά θερμοκρασίαςθερμοκρασίας μεταξύμεταξύ τωντων δύοδύο επαφώνεπαφώνδημιουργείδημιουργεί μιαμια ηλεκτρικήηλεκτρική τάσητάση..

Page 57: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

3.4.13.4.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια φωτόςφωτός -- θερμοηλεκτρικάθερμοηλεκτρικά

Page 58: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 5858

3.4.13.4.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια φωτόςφωτόςnn ΠυροηλεκτρικάΠυροηλεκτρικά αισθητήριααισθητήρια ((pyroelectricpyroelectric

sensors).sensors). ΗΗ λειτουργίαλειτουργία τουςτους βασίζεταιβασίζεται στηνστηνιδιότηταιδιότητα κάποιωνκάποιων υλικώνυλικών νανα δημιουργούνδημιουργούνηλεκτρικήηλεκτρική τάσητάση,, ανάλογαανάλογα μεμε τηντην θερμικήθερμικήακτινοβολίαακτινοβολία πουπου δέχονταιδέχονται..

nn ΈχουνΈχουν σχετικάσχετικά καλήκαλή συμπεριφοράσυμπεριφορά στονστονθόρυβοθόρυβο,, αλλάαλλά παρουσιάζουνπαρουσιάζουν σχετικάσχετικά μεγάλημεγάληκαθυστέρησηκαθυστέρηση στηνστην απόκρισήαπόκρισή τουςτους..

nn ELECTRO OPTICAL COMPONENTS,ELECTRO OPTICAL COMPONENTS, IncInc..

Page 59: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

3.4.13.4.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια φωτόςφωτός -- πυροηλεκτρικάπυροηλεκτρικά

Page 60: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 6060

3.4.23.4.2 ΚυκλώματαΚυκλώματα ελέγχουελέγχου φωτεινήςφωτεινής στάθμηςστάθμης

nn ΟΟ έλεγχοςέλεγχος τηςτης φωτεινήςφωτεινής στάθμηςστάθμης μπορείμπορεί νανα γίνειγίνει μεμεδύοδύο τρόπουςτρόπους ::

nn ΣτηνΣτην πρώτηπρώτη περίπτωσηπερίπτωση,, ηη λειτουργίαλειτουργία τωντωνλαμπτήρωνλαμπτήρων είναιείναι συνεχήςσυνεχής καικαι ανάλογαανάλογα μεμε τοτοφωτισμόφωτισμό τουτου χώρουχώρου μεταβάλλεταιμεταβάλλεται καικαι ηη έντασηένταση τουτουρεύματοςρεύματος πουπου τουςτους διαρρέειδιαρρέει,, άραάρα καικαι ηη έντασηένταση τηςτηςακτινοβολίαςακτινοβολίας τουςτους..

nn ΣτηνΣτην δεύτερηδεύτερη περίπτωσηπερίπτωση,, ηη λειτουργίαλειτουργία τωντωνλαμπτήρωνλαμπτήρων είναιείναι διακοπτόμενηδιακοπτόμενη καικαι τοτο κύκλωμακύκλωμαπουπου τουςτους ηλεκτροδοτείηλεκτροδοτεί ενεργοποιείταιενεργοποιείται,, ότανόταν οοφωτισμόςφωτισμός τουτου χώρουχώρου γίνειγίνει χαμηλότεροςχαμηλότερος απόαπό κάποιακάποιαπροκαθορισμένηπροκαθορισμένη τιμήτιμή..

Page 61: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 6161

3.4.23.4.2 ΚυκλώματαΚυκλώματα ελέγχουελέγχου φωτεινήςφωτεινής στάθμηςστάθμης

nn ΘαΘα ασχοληθούμεασχοληθούμε μεμε τηντην δεύτερηδεύτερη περίπτωσηπερίπτωση..nn ΤοΤο σύστημασύστημα μαςμας θαθα αποτελείτεαποτελείτε απόαπό τοτο υπόυπόέλεγχοέλεγχο σύστημασύστημα ((λάμπεςλάμπες),), καικαι τοτο κύκλωμακύκλωμαελέγχουελέγχου,, τοτο οποίοοποίο θαθα περιλαμβάνειπεριλαμβάνει τοτοκατάλληλοκατάλληλο αισθητήριοαισθητήριο,, καικαι ενεργοποιητήενεργοποιητή πουπουθαθα είναιείναι είτεείτε ρελέρελέ είτεείτε θυρίστορθυρίστορ..

Page 62: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 6262

3.4.23.4.2 ΚυκλώματαΚυκλώματα ελέγχουελέγχου φωτεινήςφωτεινής στάθμηςστάθμης

nn ΌτανΌταν τοτο αισθητήριοαισθητήριο μαςμας είναιείναι φωτοδίοδοςφωτοδίοδοςυπάρχουνυπάρχουν δύοδύο τρόποιτρόποι σύνδεσηςσύνδεσης ::

nn ΤηςΤης φωτοαγωγιμότηταςφωτοαγωγιμότητας ((PCPC)).. ΌπουΌπουχρειάζεταιχρειάζεται τάσητάση πόλωσηςπόλωσης..

nn ΗΗ δίοδοςδίοδος πολώνεταιπολώνεται ανάστροφαανάστροφα,, άραάρα μικρήμικρήχωρητικότηταχωρητικότητα επαφήςεπαφής,, άραάρα βελτίωσηβελτίωση τουτουχρόνουχρόνου απόκρισηςαπόκρισης..

Τυπικάκυκλώματα

PC, PV.

Page 63: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 6363

3.4.23.4.2 ΚυκλώματαΚυκλώματα ελέγχουελέγχου φωτεινήςφωτεινής στάθμηςστάθμης

nn ΚαιΚαι τηςτης φωτοτάσηςφωτοτάσης ((PVPV).). ΌπουΌπου δενδεναπαιτείταιαπαιτείται τάσητάση πόλωσηςπόλωσης καικαι ηη δίοδοςδίοδοςλειτουργείλειτουργεί σανσαν γεννήτριαγεννήτρια ρεύματοςρεύματος..

nn ΔενΔεν υπάρχειυπάρχει ρεύμαρεύμα σκότουςσκότους.. ΑπομένειΑπομένει μόνομόνοοο θερμικόςθερμικός θόρυβοςθόρυβος..

nn ΑυξημένηΑυξημένη ευαισθησίαευαισθησία σεσε χαμηλούςχαμηλούςφωτισμούςφωτισμούς..

nn ΒελτιωμένοςΒελτιωμένος SNRSNR..nn ΜειονέκτημαΜειονέκτημα μεγάλοςμεγάλος χρόνοςχρόνος απόκρισηςαπόκρισης καικαιμικρήμικρή απόκρισηαπόκριση σεσε μεγάλαμεγάλα μήκημήκη κύματοςκύματος..

Page 64: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

3.4.23.4.2 ΚυκλώματαΚυκλώματα ελέγχουελέγχου φωτεινήςφωτεινής στάθμηςστάθμηςΤο κύκλωμα

παρουσιάζει πολύκαλή γραμμικότητα(όσες φορές αυξάνει ηφωτεινή ακτινοβολίατόσες φορές αυξάνειη τάση εξόδου.

Ρύθμιση τηςευαισθησίας, όχιμικρότερη από

100 kΩ

Μπορεί ναχρησιμοποιηθεί

καιφωτοτρανζίστορ

Page 65: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 6565

3.4.23.4.2 ΚυκλώματαΚυκλώματα ελέγχουελέγχου φωτεινήςφωτεινής στάθμηςστάθμης

nn ΌτανΌταν τοτο αισθητήριοαισθητήριο μαςμας είναιείναι φωτοαντίστασηφωτοαντίστασηέχουμεέχουμε αρκετούςαρκετούς τρόπουςτρόπους,, δύοδύο οιοι ποιοποιο συχνάσυχνάχρησιμοποιούμενοιχρησιμοποιούμενοι τρόποιτρόποι είναιείναι ::

nn ΜεΜε SCR, TRIAC, DIACSCR, TRIAC, DIAC..nn ΜεΜε τελεστικότελεστικό καικαι τρανζίστορτρανζίστορ,, ήή μόνομόνοτρανζίστορτρανζίστορ..

Page 66: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 6666

3.4.23.4.2 ΚυκλώματαΚυκλώματα ελέγχουελέγχου φωτεινήςφωτεινής στάθμηςστάθμης

Page 67: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 6767

3.4.23.4.2 ΚυκλώματαΚυκλώματα ελέγχουελέγχου φωτεινήςφωτεινής στάθμηςστάθμης

Page 68: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

3.53.5 ΜέτρησηΜέτρηση κάμψηςκάμψηςnn ΣεΣε πολλέςπολλές εφαρμογέςεφαρμογές χρειάζεταιχρειάζεται νανα μετρηθείμετρηθεί ηηδύναμηδύναμη ήή ηη πίεσηπίεση πουπου ασκείταιασκείται πάνωπάνω σεσε έναένα σώμασώμαήή επιφάνειαεπιφάνεια..

nn ΠίεσηΠίεση καικαι δύναμηδύναμη είναιείναι σχετικάσχετικά μεγέθημεγέθη,, αφούαφού γιαγια ναναμετρηθείμετρηθεί ηη πίεσηπίεση,, πρέπειπρέπει νανα μετρηθείμετρηθεί ηη δύναμηδύναμη..

nn ΔύναμηΔύναμη μετράμεμετράμε σεσε περίπτωσηπερίπτωση στερεώνστερεών,, ενώενώ πίεσηπίεσησεσε περίπτωσηπερίπτωση ρευστώνρευστών ((υγρώνυγρών καικαι αερίωναερίων).).

nn ΗΗ εφαρμογήεφαρμογή ροπήςροπής σεσε μιαμια ράβδοράβδο,, πιθανόνπιθανόν νανα τηντηνπαραμορφώσειπαραμορφώσει,, αναν εφαρμοστείεφαρμοστεί κάθετακάθετα στονστον άξονάάξονάτηςτης μεμε φοράφορά προςπρος τατα κάτωκάτω,, ήή ράβδοςράβδοςπαραμορφώνεταιπαραμορφώνεται καικαι ηη πάνωπάνω πλευράπλευρά τηςτηςεπιμηκύνεταιεπιμηκύνεται ενώενώ ηη κάτωκάτω επιβραχύνεταιεπιβραχύνεται..

nn ΤοΤο φαινόμενοφαινόμενο αυτόαυτό ονομάζεταιονομάζεται κάμψηκάμψη..

Page 69: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 6969

3.5.13.5.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια δύναμηςδύναμηςnn ΤαΤα κυριότερακυριότερα αισθητήριααισθητήρια μέτρησηςμέτρησης δύναμηςδύναμηςείναιείναι ::

nn ΟιΟι πιεζοαντιστάσειςπιεζοαντιστάσεις ((strain gauges).strain gauges). ΗΗλειτουργίαλειτουργία τουςτους βασίζεταιβασίζεται στηνστην ιδιότηταιδιότηταορισμένωνορισμένων υλικώνυλικών νανα μεταβάλλουνμεταβάλλουν τηντηνηλεκτρικήηλεκτρική τουςτους αντίστασηαντίσταση,, ότανότανπαραμορφώνονταιπαραμορφώνονται..

nn WIKIPEDIAWIKIPEDIAnn STRAIN GAUGES OMEGA.COMSTRAIN GAUGES OMEGA.COMnn STRAIN GAUGES MANUFACTURERSTRAIN GAUGES MANUFACTURER

Page 70: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 7070

3.5.13.5.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια δύναμηςδύναμης

Page 71: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

3.5.13.5.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια δύναμηςδύναμης

Page 72: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

3.5.13.5.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια δύναμηςδύναμης

Page 73: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 7373

3.5.13.5.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια δύναμηςδύναμηςnn ΤαΤα αισθητήριααισθητήρια αφήςαφής ((tactile sensorstactile sensors).). ΤαΤα οποίαοποίααποτελούνταιαποτελούνται απόαπό πολλούςπολλούς στοιχειώδειςστοιχειώδεις πυκνωτέςπυκνωτές,,πουπου αλλάζειαλλάζει ηη χωρητικότηταχωρητικότητα τουςτους καθώςκαθώς αλλάζειαλλάζει ηηαπόστασηαπόσταση τωντων οπλισμώνοπλισμών τουςτους ότανόταν δέχονταιδέχονταιδύναμηδύναμη.. ΕίναιΕίναι τατα FSRFSR πουπου αποτελούνταιαποτελούνται απόαπόαντιστάσειςαντιστάσεις.. ΈχουνΈχουν μεγαλύτερημεγαλύτερη δυναμικήδυναμική περιοχήπεριοχήσεσε σχέσησχέση μεμε τιςτις πιεζοαντιστάσειςπιεζοαντιστάσεις αλλάαλλά μικρότερημικρότερηακρίβειαακρίβεια καικαι κόστοςκόστος..

nn Shadow the robot company.Shadow the robot company.nn How to make a tactile sensor.How to make a tactile sensor.nn Artificial skin based on flexible optical tactileArtificial skin based on flexible optical tactile

sensors.sensors.nn TekscanTekscan companycompanynn Tactile sensors.Tactile sensors.

Page 74: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

3.5.13.5.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια δύναμηςδύναμης

Page 75: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 7575

3.5.13.5.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια δύναμηςδύναμης

Page 76: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 7676

3.5.13.5.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια δύναμηςδύναμηςnn ΚαιΚαι τατα πιεζοηλεκτρικάπιεζοηλεκτρικά.. ΗΗ λειτουργίαλειτουργία τουςτουςβασίζεταιβασίζεται στηνστην ιδιότηταιδιότητα ορισμένωνορισμένων υλικώνυλικών ναναεμφανίζουνεμφανίζουν τάσητάση σταστα άκραάκρα τουςτους ότανόταν πάνωπάνωτουςτους ασκείταιασκείται δύναμηδύναμη..

nn PiezoelectricityPiezoelectricity. Wikipedia.. Wikipedia.nn SenscopmSenscopm..nn Piezoelectric Transducers SuppliersPiezoelectric Transducers Suppliersnn PiezoelectricPiezoelectric sensorsensor..

Page 77: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

3.5.13.5.1 ΑισθητήριαΑισθητήρια δύναμηςδύναμης

Page 78: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 7878

3.5.23.5.2 ΜέτρησηΜέτρηση κάμψηςκάμψηςnn ΓιαΓια τηντην μέτρησημέτρηση κάμψηςκάμψης ενόςενός βραχίοναβραχίοναχρησιμοποιούμεχρησιμοποιούμε αισθητήριααισθητήρια πιεζοαντίστασηςπιεζοαντίστασης..ΤοΤο αισθητήριοαισθητήριο αυτόαυτό συνδέεταισυνδέεται σεσεσυνδεσμολογίασυνδεσμολογία γέφυραςγέφυρας μεμε έναένα,, δύοδύο ήήτέσσερατέσσερα στοιχείαστοιχεία..

nn HOW THEY WORKHOW THEY WORK

Page 79: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 7979

3.5.23.5.2 ΜέτρησηΜέτρηση κάμψηςκάμψης

Page 80: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

3.5.23.5.2 ΜέτρησηΜέτρηση κάμψηςκάμψης

Page 81: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 8181

3.5.23.5.2 ΜέτρησηΜέτρηση κάμψηςκάμψης

Page 82: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 8282

3.6.13.6.1 ΘόρυβοςΘόρυβοςnn ΣανΣαν θόρυβοθόρυβο ονομάζουμεονομάζουμε παρασιτικάπαρασιτικάσήματασήματα ((πουπου οφείλονταιοφείλονται σεσε τυχαίεςτυχαίεςκαταστάσειςκαταστάσεις ήή γεγονόταγεγονότα),), πουπουεμφανίζονταιεμφανίζονται τόσοτόσο σεσε αισθητήριααισθητήρια,, όσοόσοκαικαι σεσε κυκλώματακυκλώματα καικαι παραμορφώνουνπαραμορφώνουντοτο σήμασήμα..

nn ΟΟ θόρυβοςθόρυβος είναιείναι αδύνατοναδύνατον νανα εξαλειφθείεξαλειφθεί,,παράπαρά μόνομόνο νανα μειωθείμειωθεί..

nn ΣημαντικόΣημαντικό δενδεν είναιείναι ηη ποσότηταποσότητα τουτου θορύβουθορύβουόσοόσο ηη σχέσησχέση τουτου μεμε τοτο σήμασήμα πουπου αλλοιώνειαλλοιώνει,,δηλαδήδηλαδή οο λόγοςλόγος σήματοςσήματος προςπρος θόρυβοθόρυβο SNRSNR..

Page 83: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 8383

3.6.13.6.1 ΘόρυβοςΘόρυβοςnn ΣεΣε έναένα κύκλωμακύκλωμα υπάρχουνυπάρχουν δύοδύο βασικέςβασικέςκατηγορίεςκατηγορίες θορύβουθορύβου ::

nn ΟΟ έμφυτοςέμφυτος θόρυβοςθόρυβος (inherent),(inherent), όόθόρυβοςθόρυβος πουπου δημιουργείταιδημιουργείται απόαπό τοτοκύκλωμακύκλωμα..

nn ΚαιΚαι οο θόρυβοςθόρυβος παρεμβολήςπαρεμβολής((interference),interference), πουπου εισέρχεταιεισέρχεται στοστοκύκλωμακύκλωμα απόαπό εξωτερικούςεξωτερικούς παράγοντεςπαράγοντες..

Page 84: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 8484

3.6.13.6.1 ΘόρυβοςΘόρυβοςnn ΈμφυτοςΈμφυτος θόρυβοςθόρυβος.. ΓιαΓια τατα αισθητήριααισθητήρια είναιείναι αυτόςαυτόςπουπου προκύπτειπροκύπτει κυρίωςκυρίως απόαπό τατα χαρακτηριστικάχαρακτηριστικά τουτου..

nn ΣτοΣτο κύκλωμακύκλωμα ενίσχυσηςενίσχυσης μπορείμπορεί νανα οφείλεταιοφείλεται ::•• ΣτηνΣτην γραμμήγραμμή ανατροφοδότησηςανατροφοδότησης..•• ΣτηνΣτην πόλωσηπόλωση..•• ΣτονΣτον περιορισμόπεριορισμό τουτου εύρουςεύρους συχνοτήτωνσυχνοτήτων..•• ΣτηνΣτην θερμοκρασίαθερμοκρασία..

nn ΠεριορίζεταιΠεριορίζεται χρησιμοποιώνταςχρησιμοποιώντας ::•• ΜικρέςΜικρές τιμέςτιμές αντιστάσεωναντιστάσεων..•• ΦίλτραΦίλτρα..•• FETFET καικαι CMOSCMOS ημιαγωγούςημιαγωγούς..

Page 85: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 8585

3.6.13.6.1 ΘόρυβοςΘόρυβοςnn ΘόρυβοςΘόρυβος παρεμβολήςπαρεμβολής.. ΕμφανίζεταιΕμφανίζεται τόσοτόσο σταστααισθητήριααισθητήρια όσοόσο καικαι σταστα κυκλώματακυκλώματα..

nn ΚυριότερεςΚυριότερες πηγέςπηγές είναιείναι ::•• ΗΗ θερμοκρασίαθερμοκρασία.. ΠουΠου αλλάζειαλλάζει τιςτις παραμέτρουςπαραμέτρουςτωντων εξαρτημάτωνεξαρτημάτων..

•• ΜηχανικέςΜηχανικές καταπονήσειςκαταπονήσεις ((κτυπήματακτυπήματα).).•• ΗλεκτρικάΗλεκτρικά ήή μαγνητικάμαγνητικά πεδίαπεδία..•• ΧρήσηΧρήση διακοπτώνδιακοπτών..•• ΠολύΠολύ υψηλέςυψηλές τάσηςτάσης..•• ΚΚ..λλ..ππ..

Page 86: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 8686

3.6.13.6.1 ΘόρυβοςΘόρυβοςnn ΓιαΓια νανα περιορίσουμεπεριορίσουμε τηντην επίδρασηεπίδραση τουτου σταστααισθητήριααισθητήρια ((ΠΡΙΝΠΡΙΝ τηντην ενίσχυσηενίσχυση) :) :

nn ΧρησιμοποιούμεΧρησιμοποιούμε αισθητήριααισθητήρια σεσε ζεύγηζεύγη,,όπουόπου τοτο έναένα επηρεάζεταιεπηρεάζεται ενώενώ τοτο άλλοάλλο δέχεταιδέχεταισταθερήσταθερή διέγερσηδιέγερση,, οπότεοπότε αφαιρώνταςαφαιρώντας τατασήματασήματα εξόδωνεξόδων τουςτους,, οο θόρυβοςθόρυβοςελαχιστοποιείταιελαχιστοποιείται..

nn ΑνΑν τοτο αισθητήριοαισθητήριο συνδέεταισυνδέεται μέσωμέσω αγωγώναγωγών,, οοθόρυβοςθόρυβος τουτου καλωδίουκαλωδίου εξαλείφετεεξαλείφετε αναν τατασύρματασύρματα τωντων αγωγώναγωγών σύνδεσηςσύνδεσηςτυλιχθούντυλιχθούν μεταξύμεταξύ τουςτους ((συστραφούνεσυστραφούνε).).

Page 87: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 8787

3.6.13.6.1 ΘόρυβοςΘόρυβοςnn ΑνάλογαΑνάλογα μεμε τηντην αιτίααιτία τουτου θορύβουθορύβου ταξινομούνταιταξινομούνταιστιςστις εξήςεξής κατηγορίεςκατηγορίες ::

nn ΘόρυβοςΘόρυβος JohnsonJohnson ήή θερμικόςθερμικός θόρυβοςθόρυβος. (. (thermalthermalnoisenoise).). ΟφείλεταιΟφείλεται στηνστην τυχαίατυχαία κίνησηκίνηση τωντωνηλεκτρονίωνηλεκτρονίων στουςστους αγωγούςαγωγούς.. ΚαθώςΚαθώς ηη θερμοκρασίαθερμοκρασίααυξάνειαυξάνει,, αυξάνειαυξάνει καικαι ηη κίνησηκίνηση τουςτους επομένωςεπομένως καικαι τοτοπλάτοςπλάτος τουτου θορύβουθορύβου..

nn ΘόρυβοςΘόρυβος αιχμήςαιχμής ((shot noiseshot noise).). ΟφείλεταιΟφείλεται στηνστηντυχαίατυχαία μετακίνησημετακίνηση φορτίωνφορτίων κατάκατά μήκοςμήκος μιαςμιαςεπαφήςεπαφής.. ΚαιΚαι έχειέχει τηντην μορφήμορφή παλμώνπαλμών μικρήςμικρήςδιάρκειαςδιάρκειας..

Page 88: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 8888

3.6.13.6.1 ΘόρυβοςΘόρυβοςnn ΥπερβολικόςΥπερβολικός θόρυβοςθόρυβος ((excess noise).excess noise).ΣυνήθωςΣυνήθως εξαρτάτεεξαρτάτε απόαπό τηντην συχνότητασυχνότητα..

nn ΟφείλεταιΟφείλεται σεσε επαγωγικάεπαγωγικά ρεύματαρεύματα πουπουδημιουργούνταιδημιουργούνται στουςστους αγωγούςαγωγούς ενόςενόςκυκλώματοςκυκλώματος λόγωλόγω τηςτης ύπαρξηςύπαρξης άλλωνάλλωνρευματοφόρωνρευματοφόρων αγωγώναγωγών σεσε κοντινήκοντινή τουςτουςαπόστασηαπόσταση ήή στηνστην κυμάτωσηκυμάτωση τηςτης τάσηςτάσηςτροφοδοσίαςτροφοδοσίας..

Page 89: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 8989

3.6.13.6.1 ΘόρυβοςΘόρυβος

Page 90: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 9090

3.6.13.6.1 ΘόρυβοςΘόρυβοςnn ΗΗ θωράκισηθωράκιση έχειέχει διπλόδιπλό σκοπόσκοπό ::nn ΠρώτονΠρώτον προστατεύειπροστατεύει έναένα κύκλωμακύκλωμα απόαπό τηντηνεμφάνισηεμφάνιση θορύβουθορύβου καικαι

nn ΔεύτερονΔεύτερον,, αναν οο θόρυβοςθόρυβος έχειέχει εμφανιστείεμφανιστεί,, τοντονεμποδίζειεμποδίζει νανα προχωρήσειπροχωρήσει σεσε ευαίσθηταευαίσθητασημείασημεία τουτου μετατροπέαμετατροπέα ήή τουτου κυκλώματοςκυκλώματος..

nn ΟΟ συνηθέστεροςσυνηθέστερος τρόποςτρόπος θωράκισηςθωράκισης είναιείναι μεμεμεταλλικόμεταλλικό κουτίκουτί γύρωγύρω απόαπό τιςτις ευαίσθητεςευαίσθητεςπεριοχέςπεριοχές,, ήή μεμε αγώγιμοαγώγιμο φύλλοφύλλο αλουμινίουαλουμινίουγύρωγύρω απόαπό τοντον αγωγόαγωγό σταστα καλώδιακαλώδια..

Page 91: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

3.6.13.6.1 ΘόρυβοςΘόρυβοςnn ΠρακτικοίΠρακτικοί κανόνεςκανόνες θωράκισηςθωράκισης ::nn ΗΗ θωράκισηθωράκιση πρέπειπρέπει νανα συνδέεταισυνδέεται σεσε έναένα δυναμικόδυναμικόαναφοράςαναφοράς.. ΑνΑν τοτο σήμασήμα είναιείναι γειωμένογειωμένο ((σεσε πλαίσιοπλαίσιο ήήστοστο έδαφοςέδαφος),), ηη θωράκισηθωράκιση πρέπειπρέπει νανα συνδέεταισυνδέεταιστηνστην ίδιαίδια γείωσηγείωση..

nn ΑνΑν χρησιμοποιείταιχρησιμοποιείται θωρακισμένοθωρακισμένο καλώδιοκαλώδιο,, ηηθωράκισηθωράκιση πρέπειπρέπει νανα συνδέεταισυνδέεται στονστον κόμβοκόμβοαναφοράςαναφοράς τουτου σήματοςσήματος ((ππ..χχ.. γείωσηγείωση).).

nn ΑνΑν ηη θωράκισηθωράκιση είναιείναι τμηματικήτμηματική ((ππ..χχ καλώδιακαλώδιασυνδεδεμένασυνδεδεμένα μεταξύμεταξύ τουςτους),), τότετότε τοτο κάθεκάθε κομμάτικομμάτιθωράκισηςθωράκισης πρέπειπρέπει νανα συνδέεταισυνδέεται μεμε τοτο επόμενοεπόμενο καικαιτοτο πρώτοπρώτο νανα συνδέεταισυνδέεται στοστο σημείοσημείο αναφοράςαναφοράς τουτουσήματοςσήματος..

Page 92: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 9292

3.6.13.6.1 ΘόρυβοςΘόρυβοςnn ΠρακτικοίΠρακτικοί κανόνεςκανόνες θωράκισηςθωράκισης ::nn ΟΟ αριθμόςαριθμός τωντων ανεξάρτητωνανεξάρτητων θωρακίσεωνθωρακίσεων σσ’’έναένα κύκλωμακύκλωμα ισούταιισούται μεμε τοντον αριθμόαριθμό τωντωνανεξάρτητωνανεξάρτητων μετρήσιμωνμετρήσιμων σημάτωνσημάτων.. ΚάθεΚάθεσήμασήμα μπορείμπορεί νανα έχειέχει τητη δικήδική τουτου θωράκισηθωράκιση..

nn ΜιαΜια θωράκισηθωράκιση πρέπειπρέπει νανα γειώνεταιγειώνεται σσ’’ έναέναμόνομόνο σημείοσημείο,, κατάκατά προτίμησηπροτίμηση μετάμετά τοτοαισθητήριοαισθητήριο.. ΗΗ θωράκισηθωράκιση ενόςενός καλωδίουκαλωδίου δενδενπρέπειπρέπει ποτέποτέ νανα γειώνεταιγειώνεται καικαι σταστα δύοδύο άκραάκρατηςτης..

Page 93: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 9393

3.6.13.6.1 ΘόρυβοςΘόρυβοςnn ΠρακτικοίΠρακτικοί κανόνεςκανόνες θωράκισηςθωράκισης ::nn ΑνΑν έναένα αισθητήριοαισθητήριο είναιείναι στοστο εσωτερικόεσωτερικόκλωβούκλωβού θωράκισηςθωράκισης καικαι συνδέεταισυνδέεται στοστοκύκλωμακύκλωμα μεμε θωρακισμένοθωρακισμένο καλώδιοκαλώδιο,, τότετότε ηηθωράκισηθωράκιση τουτου καλωδίουκαλωδίου πρέπειπρέπει νανα συνδέεταισυνδέεταιστονστον κλωβόκλωβό..

nn ΜιαΜια θωράκισηθωράκιση πρέπειπρέπει νανα γειώνεταιγειώνεται μέσωμέσωλεπτώνλεπτών καλωδίωνκαλωδίων γιαγια νανα ελαττώνεταιελαττώνεται ηηεπαγωγήεπαγωγή..

Page 94: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 9494

3.6.23.6.2 ΓειώσειςΓειώσεις,, ΒρόχοςΒρόχος γείωσηςγείωσηςnn ΣεΣε έναένα κύκλωμακύκλωμα είναιείναι απαραίτητοαπαραίτητο νανα υπάρχουνυπάρχουνσημείασημεία γείωσηςγείωσης,, ώστεώστε νανα ελαχιστοποιείταιελαχιστοποιείται τοτοφαινόμενοφαινόμενο επαγωγήςεπαγωγής πουπου παρουσιάζουνπαρουσιάζουν οιοιγραμμέςγραμμές..

nn ΕπίσηςΕπίσης,, τοτο σημείοσημείο γείωσηςγείωσης είναιείναι έναένα σημείοσημείο μεμεμηδενικήμηδενική τάσητάση,, ωςως προςπρος τοτο οποίοοποίο μετρούνταιμετρούνταιόλεςόλες οιοι τάσειςτάσεις στοστο κύκλωμακύκλωμα..

nn ΎπαρξηΎπαρξη διαφορετικώνδιαφορετικών γειώσεωνγειώσεων έχειέχει σανσαναποτέλεσμααποτέλεσμα νανα μηνμην υπάρχειυπάρχει σταθερόσταθερό δυναμικόδυναμικόαναφοράςαναφοράς..

nn ΗΗ γείωσηγείωση σσ’’ έναένα τυπωμένοτυπωμένο κύκλωμακύκλωμα,, συνήθωςσυνήθως,, είναιείναιμιαμια μεταλλικήμεταλλική επιφάνειαεπιφάνεια τουτου..

Page 95: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 9595

3.6.23.6.2 ΓειώσειςΓειώσεις,, ΒρόχοςΒρόχος γείωσηςγείωσηςnn ΜερικοίΜερικοί πρακτικοίπρακτικοί κανόνεςκανόνες γιαγια τηντην δημιουργίαδημιουργίαμιαςμιας γείωσηςγείωσης είναιείναι ::

nn ΔημιουργήστεΔημιουργήστε μεγάλημεγάλη επιφάνειαεπιφάνεια γείωσηςγείωσης,,αναν είναιείναι δυνατόνδυνατόν στηνστην πλευράπλευρά τωντωνεξαρτημάτωνεξαρτημάτων.. ΌσοΌσο μεγαλύτερεςμεγαλύτερες είναιείναι οιοισυχνότητεςσυχνότητες τωντων σημάτωνσημάτων,, τόσοτόσο μεγαλύτερημεγαλύτερηπρέπειπρέπει νανα είναιείναι ηη επιφάνειαεπιφάνεια..

nn ΗΗ γείωσηγείωση σεσε έναένα κύκλωμακύκλωμα πρέπειπρέπει νανα είναιείναιενιαίαενιαία..

nn ΤοΤο μήκοςμήκος τωντων άκρωνάκρων τωντων εξαρτημάτωνεξαρτημάτων ναναείναιείναι μικρόμικρό..

Page 96: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 9696

3.6.23.6.2 ΓειώσειςΓειώσεις,, ΒρόχοςΒρόχος γείωσηςγείωσηςnn ΌτανΌταν τοτο κύκλωμακύκλωμα χρησιμοποιείταιχρησιμοποιείται γιαγια μικράμικρά σήματασήματα,,τότετότε τατα προβλήματαπροβλήματα τηςτης γείωσηςγείωσης ήή θωράκισηςθωράκισηςεπηρεάζουνεπηρεάζουν τηντην ακρίβειαακρίβεια τηςτης λειτουργίαςλειτουργίας τουτου..

nn ΚατάΚατά τοτο σχεδιασμόσχεδιασμό ενόςενός κυκλώματοςκυκλώματος,, είναιείναιαπαραίτητηαπαραίτητη ηη δημιουργίαδημιουργία γραμμώνγραμμών τροφοδοσίαςτροφοδοσίας καικαιγραμμώνγραμμών γείωσηςγείωσης..

nn ΜιαΜια γραμμήγραμμή τροφοδοσίαςτροφοδοσίας μεταφέρειμεταφέρει τοτο ρεύμαρεύματροφοδοσίαςτροφοδοσίας σεσε όλαόλα τατα σημείασημεία τουτου κυκλώματοςκυκλώματος,,ενώενώ μιαμια γραμμήγραμμή γείωσηςγείωσης μεταφέρειμεταφέρει καικαι ρεύμαρεύμα αλλάαλλάχρησιμοποιείταιχρησιμοποιείται καικαι γιαγια νανα καθορίσεικαθορίσει τοτο σημείοσημείοαναφοράςαναφοράς γιαγια τατα ηλεκτρικάηλεκτρικά σήματασήματα..

nn ΗΗ αλληλεπίδρασηαλληλεπίδραση τωντων δύοδύο αυτώναυτών λειτουργιώνλειτουργιώνοδηγείοδηγεί σεσε έναένα πρόβλημαπρόβλημα,, πουπου λέγεταιλέγεται βρόχοςβρόχοςγείωσηςγείωσης..

Page 97: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

3.6.23.6.2 ΓειώσειςΓειώσεις,, ΒρόχοςΒρόχος γείωσηςγείωσης

Page 98: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

3.6.23.6.2 ΓειώσειςΓειώσεις,, ΒρόχοςΒρόχος γείωσηςγείωσης

Page 99: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 9999

3.6.23.6.2 ΓειώσειςΓειώσεις,, ΒρόχοςΒρόχος γείωσηςγείωσης

Page 100: Συλλογή Μεταφορά και Έλεγχος Δεδομένων Θεωρία κεφ. 3

12/16/201212/16/2012 ΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣΛΕΥΘΕΡΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣΘΕΟΔΩΡΟΣ ΠΕΠΕ 17081708 100100

3.6.23.6.2 ΓειώσειςΓειώσεις,, ΒρόχοςΒρόχος γείωσηςγείωσηςnn ΣτηνΣτην περίπτωσηπερίπτωση πουπου έχουμεέχουμεαπομακρυσμένεςαπομακρυσμένες μετρήσειςμετρήσεις,, δενδεν μπορούμεμπορούμενανα αποφύγουμεαποφύγουμε διαφορετικέςδιαφορετικές γειώσειςγειώσεις γιαγια τιςτιςπηγέςπηγές σήματοςσήματος καικαι τοτο μετρητικόμετρητικό όργανοόργανο.. ΣτηνΣτηνπερίπτωσηπερίπτωση αυτήαυτή απαιτείταιαπαιτείται ηη χρήσηχρήσηκατάλληλωνκατάλληλων βαθμίδωνβαθμίδων εισόδουεισόδου όπωςόπως έναςέναςενισχυτήςενισχυτής οργάνωνοργάνων ((instrumentationinstrumentationamplifier).amplifier).