Intelligens Rendszerek Elmélete

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Intelligens Rendszerek Elmélete"

Éva Péterné
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 Intelligens Rendszerek Elmélete dr. Kutor László felhasználónév: ire jelszó: IRE06 IRE 3/1

2 A technikai érzékelők csoportosítása a beépített intelligencia alapján 0. Alap érzékelő 1. Az érzékelő elem erősítő, jelformáló áramkört is tartalmaz. (mérőátalakító) 2. Kompenzáló elemeket (pl.:érzékenység állító, határérték túllépés elleni védelmet) tartalmazó érintkezők. 3. Kommunikációs képességgel (A/D átalakítóval, címazonosítóval) rendelkező érzékelők. 4. Öndiagnosztizáló érzékelők (A helyesműködést vagy a meghibásodást jelezni képesek) 5. Önálló elemző és döntési képességekkel rendelkező érzékelők. IRE 3/2

:érzékenység állító, határérték túllépés elleni védelmet) tartalmazó érintkezők. 3.

3 A tipikus mérőátalakító transducer IRE 3/3

4 A mérőátalakítókban leggyakrabban alkalmazott érzékelő elvek Potenciometrikus (ellenállás változásos) Nyúlásmérő Piezorezisztív Termoelektromos Kapacitív Elektromágneses (induktív) Piezoelektromos Fotokonduktív (rezisztív) Fotoelektromos IRE 3/4

Piezorezisztív Termoelektromos Kapacitív Elektromágneses

5 Az érzékelők legfontosabb jellemzői 1. frekvencia átvitel (átviteli karakterisztika) működési tartomány (működési, maximális) érzékenység = mért jelváltozás mérendő jelváltozás felbontás = mért jeltartomány átalakított bitek száma IRE 3/5

tartomány (működési, maximális) érzékenység = mért

6 Az érzékelők legfontosabb jellemzői 2. statikus hiba = mért érték tényleges érték dinamikus hiba mért érték linearitás mért érték mért mennyiség hiszterézis reprodukálhatóság mért mennyiség IRE 3/6

7 Legegyszerűbb érzékelők Kapcsolók Mechanikus kapcsolók: Reed kapcsoló IRE 3/7

8 Ellenállásos érzékelők IRE 3/8

9 Az ellenállások hőmérséklet függése a platina ellenállás, b NTK, d PTK c félvezető, IRE 3/9

10 Ikerfém bimetál érzékelő IRE 3/10

11 Nyúlásmérő bélyeg R = ξ * l/ A Alkalmazások: Egyszerű felépítésű csapcella Hajlított-csavart mérőtest kialakítása kis erők mérésére. Előnye: stabil Hátránya: A hőmérsékletváltozás befolyásolja a működést. IRE 3/11

12 Nyúlásmérő bélyegek IRE 3/12

13 Hőkompenzálás Wheatstone hiddal R5, R6 = kiegyenlítő R7, R8 = cellatényező beállításához R8 - R10 = hőmérséklet kompenzáló R11 = bemeneti ellenállás beálításához IRE 3/13

14 Mechanikus légnyomás érzékelés Hagyományos barométer IRE 3/14

15 Nyomásérzékelő cella légnyomás érzékelés folyadéknyomás érzékelés IRE 3/15

16 A pezorezisztív érzékelés elve A természetben előforduló néhány kristályos szerkezetű anyag (kvarc, turmalin) lapjain meghatározott irányú mechanikai terhelés hatására töltések halmozódnak fel, tehát feszültség keletkezik. (Nyomás hatására változtatja az ellenállás értékét.) IRE 3/16

irányú mechanikai terhelés hatására töltések halmozódnak fel, tehát

17 Seebeck hatás A termoelem működése Két különböző fémet összeérintve, az érintkezési pontot melegítve, a két szabad végpont között feszültség mérhető Peltier hatás A két érintkező fém csatlakozási pontján áramot átbocsátva a pont két oldalán hőmérséklet különbség mérhető Termolem kalibrálás mv IRE 3/17

mérhető Peltier hatás A két érintkező fém csatlakozási pontján áramot

18 Termoelem IRE 3/18

19 Termoelem alkalmazás IRE 3/19

20 Árammérés Willem Einthoven húros galvanométer (1924 orvosi Nobel díj) Deprez műszer IRE 3/20

21 Szénmikrofon: Hang érzékelők 1. IRE 3/21

22 Hang érzékelők 3. Dinamikus mikrofon IRE 3/22

23 Hang érzékelők 3. Kapacitív electret mikrofon IRE 3/23

24 Hang érzékelők 5. Piezzo mikrofon Piezzo hangszóró IRE 3/24

25 Hang érzékelő 5 Szalag mikrofon IRE 3/25

26 Fotocella IRE 3/26

27 Fényérzékelők Fotoellenállás IRE 3/27

28 Fotodióda IRE 3/28

29 Fototranzisztor IRE 3/29

30 FotoFET IRE 3/30

31 Fényérzékelő jellemzők IRE 3/31

32 Fényérzékelők jellemzői IRE 3/32

33 Típusai: Optikai (szöghelyzet) érzékelők jeladók Inkrementális Abszolút fényforrás fényérzékelő IRE 3/33

34 Hall hatás IRE 3/34

35 Foton sokszorozó IRE 3/35

36 Rádioaktív sugárzás érzékelő Geiger Müller féle számlálócső α és β részecskék detektálására A mérés elvi sémája Számláló GM csövek a gyakorlatban IRE 3/36

37 Kép érzékelő 1. IRE 3/37

38 Kép érzékelő 2. (CCD kamera) Mozgás érzékelő IRE 3/38

39 Digitális fényképezőgép IRE 3/39

40 Digitális dideo kamera IRE 3/40

41 Képfelvétel és feldolgozás Cellular Neural Network Chua - Roska IRE 3/41

42 Helyzet érzékelés IRE 3/42

43 Gyorsulás érzékelés Pörgettyű (giroszkóp, (gyroscope)) Elektronikus giroszkópok IRE 3/43

44 Kerekesszék giroszkópokkal IRE 3/44

45 Műholdas helymeghatározás Navstar = GPS (USA), Glonast (RU), GALILEO (EU) Galileo program fázisok Tervezés Megvalósítás (teszt) Csoportos telepítés Szolgáltatások 2010-től Miben különbözik: Polgári célú Növelt pontosság (~m) A működési garancia Jobb lefedettség IRE 3/45

46 GPS mondat felépítése $GPGGA,101234, ,N, ,E,1,06,0.9,102.2,M,46.9,M,,*7E $ Nyitó karakter GP PS adat azonosító GGA mondat neve: Globális Helymeghatározó rendszer Rögzített Adatokkal műhold rendszer ideje: 10:12: Szélességi koordináta N A szélesség típusa: N vagy S Hosszúsági koordináta E Hosszúság típusa: E vagy W 1 Jel minősége: 0=érvénytelen, 1= GPS, 2=DGPS 06 Műholdak száma (a jel előállításához) 0.9 Vízszintes pozíció tágítás Tengerszint feletti magasság M A tengerszint feletti magasság mértékegysége (Méter) 46.9 A WGS 84-es földi ellipszis és a tengerszint magassága közötti különbség (Geodial Separation) M A GS mértékegysége (Méter) 7E Ellenőrző karakterek IRE 3/46

47 GPS alkalmazások Főbb kategóriák: Szállítás, Közlekedés (légi-, közúti-, vasúti-, tömeg-), Tengerészet, Halászat Energia ipar, Építőipar, Távközlés, Személyvédelem, Pénzügy, Biztosítás, Biztonság technika, Idő referencia, Tudomány, Mezőgazdaság, Környezetvédelem, Szórakoztató ipar Fogyatékkal élők támogatása (AAL) Személyi tájékozódás támogatás látáskorlátozottaknak Altzheimer betegek téri tájékozódása Út tervezés kerekesszékeseknek Egészségügyi távfelügyeleti és sürgősségi szolgáltatások kibővítése valósidejű helymeghatározással Valós idejű hangbemondás közlekedési járműveken IRE 3/47

48 Szenzorok IRE 3/48

Hasonló dokumentumok

Intelligens Rendszerek Elmélete. Technikai érzékelők. A tipikus mérőátalakító transducer

Intelligens Rendszerek Elmélete A tipikus mérőátalakító transducer dr. Kutor László Technikai érzékelők http://mobil.nik.bmf.hu/tantargyak/ire.html Login: ire jelszó: IRE07 IRE 3/1 IRE 3/4 Mitől okos (intelligens?)