Czujniki - systematyka,

zastosowania

Tomasz Bała nr.ind.:127206

Czujnik - definicja ogólna

• Czujnik – jest to element funkcjonalny za

pomocą którego uzyskujemy informacje na
temat mierzonego parametru danego
obiektu. Odwzorowuje on w sposób
jednoznaczny, i ciągły pewien rodzaj
wielkości mierzonej na inny wygodny do
oszacowania i dalszej obróbki.

Systematyka czujników, kryteria
podziałów

• Istnieje bardzo wiele kryteriów, wg których

dzielimy czujniki. Do najpopularniejszych
należą m.in. podziały ze względu na: rodzaj
wielkości mierzonej, rodzaj energii na
wejściu czujnika, rodzaj energii na wyjściu
czujnika,

źródło

energii,

technologię

wykonania,

rodzaj

komponentów,

zastosowania i inne.

Podział za względu na rodzaj wielkości
mierzonej

• Czujniki wielkości fizycznych
• Czujniki wielkości chemicznych

Podział czujników fizycznych ze względu
na zamianę energii stosowanej w
działaniu.

• „ Czujniki fizyczne:

- termoelektryczne
- fotoelektryczne
- fotomagnetyczne
- magnetoelektryczne
- elektromagnetyczne
- termoelastyczne
- elektroelastyczne
- termomagnetyczne
- termooptyczne
- fotoelastyczne
- inne[1] „

Czujniki chemiczne podział

„Czujniki chemiczne dzielą się na 3 ważne podgrupy:

- chemiczne rezystancyjne czujniki gazów
(zarówno toksycznych jak i wybuchowych)
- czujniki elektrochemiczne
- biosensory [3] „

Podział ze względu na rodzaj energii na

wejściu czujnika.

• „Magnetyczna (np. natężenie pola, histereza),
• Chemiczna (np. stężenie substancji, pH),
• Radiacyjna (promieniowanie elektromagnetyczne),
• Mechaniczna (np. siła, ciśnienie, przemieszczenie,

prędkość, przyspieszenie ),

• Termiczna (pojemność cieplna, temperatura,

przepływ ciepła).

• Elektryczna (Napięcie, prąd, częstotliwość

indukcyjność, pojemność, oporność)

[4] „

Podział ze względu na rodzaj energii na wyjściu

czujnika.

• sygnały optyczne ( np. czujniki

światłowodowe)

• sygnały elektryczne (najczęściej spotykane)
• geometryczne ( np. czujnik poziomu wody

w czajniku).

Podział czujników ze względu na
charakter pomiaru.

• Statyczne – podają aktualną chwilową

wartość mierzonego parametru.

• Dynamiczne – podają wielkość zmiany

danego parametru w odniesieniu do innej
wielkości najczęściej czasu np. czujnik
przyspieszenia

Podział ze względu na źródło energii
powodujące powstanie sygnału na wyjściu
czujnika.

• czujniki generacyjne (źródłem energii jest energia

wielkości mierzonej przetworzona w inną postać).
Wielkościami na wyjściu czujnika mogą być
między innymi: prąd elektryczny, ładunek,
napięcie, natężenie pola el.

• czujniki parametryczne, gdzie sygnał wyjściowy

jest pewnym zmieniającym się parametrem
elementu czujnika, (np. pojemnością, rezystancją,
indukcyjnością). Czujniki te wymagają
dodatkowego źródła zasilania.

Podział ze względu na technologię
wykonania

• „czujniki mikromechaniczne,
• czujniki grubowarstwowe,
• czujniki cienkowarstwowe,
• czujniki światłowodowe,
• Bioczujniki [4]”,

Czujniki światłowodowe.

„ Podział ze względu na rodzaj modulacji:
- z modulacją amplitudy
- interferencyjne
- z modulacją długości fali
- z modulacją polaryzacji [4]

Czujniki zastosowania.

• Technika sensorowa jest jedna z najszybciej

rozwijających się dziedzin nauki, jest także
intensywnie wdrażana do wielu dziedzin
życia.

Pola zastosowań czujników

• Medycyna

- czujniki ciśnienia,
- mikrosystemy wspomagające działanie

organizmu ludzkiego,
- biosensory

Pola zastosowań czujników

• Przemysł motoryzacyjny,

- czujniki przyspieszenia, temperatury, ciśnienia,

położenia

Pola zastosowań czujników

• Wojsko

- m. in. urządzenia radarowe, noktowizory, czujniki

gazow, wszelkie stosowane w pojazdach

naziemnych powietrznych i wodnych

Pola zastosowań czujników

• Lotnictwo

- czujniki przyspieszenia, położenia, drgań, ciśnienia,

poziomu, temperatury, zawirowań powietrza, radary

Pola zastosowań czujników

• Systemy zabezpieczeń, inteligentne budynki

- czujniki gazów, oświetlenia, temperatury, drgań,

Pola zastosowań czujników

• Energetyka

- czujniki temperatury, przepływu, liczniki

energii,

• Automatyka

- czujniki przemieszczenia, położenia,

• Informatyka, telekomunikacja

- czujniki temperatury, fal

elektromagnetycznych

• Badania kosmiczne

• Rekreacja, zabawki, utrzymanie domu,

• Inne…

Źródła:

[1] J. Fraden „Handbook of Modern Sensors,

Physics, Designs and Applications”

[2] J. Wilson „Sensor Technology Handbook”
[3] H. Teterycz „Czujniki elektrochemiczne”
[4] A. Sankowska „Czujniki optoelektroniczne –

wykład”

[5]wwwvitamarket.pl
[6]www.aerocpace.com