Lektion 5: Sensorer och givare 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 1
Lektion 5: Dragonfly 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 2
Lektion 5: Innehåll Givartyper Analoga- och digitala givare 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 3
Lektion 5: Innehåll Givartyper Analoga- och digitala givare Givarens fysikaliska egenskaper Mätnoggrannhet, Linjäritet Repeterbarhet, Reaktionstid, tidskonstant 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 3
Lektion 5: Innehåll Givartyper Analoga- och digitala givare Givarens fysikaliska egenskaper Mätnoggrannhet, Linjäritet Repeterbarhet, Reaktionstid, tidskonstant Temperaturgivare 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 3
Lektion 5: Innehåll Givartyper Analoga- och digitala givare Givarens fysikaliska egenskaper Mätnoggrannhet, Linjäritet Repeterbarhet, Reaktionstid, tidskonstant Temperaturgivare Tryckgivare 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 3
Lektion 5: Innehåll Givartyper Analoga- och digitala givare Givarens fysikaliska egenskaper Mätnoggrannhet, Linjäritet Repeterbarhet, Reaktionstid, tidskonstant Temperaturgivare Tryckgivare Trådtöjningsgivare 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 3
Lektion 5: Innehåll Givartyper Analoga- och digitala givare Givarens fysikaliska egenskaper Mätnoggrannhet, Linjäritet Repeterbarhet, Reaktionstid, tidskonstant Temperaturgivare Tryckgivare Trådtöjningsgivare Flödesgivare 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 3
Lektion 5: Innehåll Givartyper Analoga- och digitala givare Givarens fysikaliska egenskaper Mätnoggrannhet, Linjäritet Repeterbarhet, Reaktionstid, tidskonstant Temperaturgivare Tryckgivare Trådtöjningsgivare Flödesgivare Nivågivare 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 3
Lektion 5: Innehåll Givartyper Analoga- och digitala givare Givarens fysikaliska egenskaper Mätnoggrannhet, Linjäritet Repeterbarhet, Reaktionstid, tidskonstant Temperaturgivare Tryckgivare Trådtöjningsgivare Flödesgivare Nivågivare Viskositetsgivare 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 3
Lektion 5: Innehåll Givartyper Analoga- och digitala givare Givarens fysikaliska egenskaper Mätnoggrannhet, Linjäritet Repeterbarhet, Reaktionstid, tidskonstant Temperaturgivare Tryckgivare Trådtöjningsgivare Flödesgivare Nivågivare Viskositetsgivare Lägesgivare 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 3
Lektion 5: Analoga givare Exempel på analog givare med PWM signal. Utsignal i form av t.ex. spänning, 0-10V 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 4
Lektion 5: Analoga givare Exempel på analog givare med PWM signal. Utsignal i form av t.ex. spänning, 0-10V Utsignal i form av ström, 4-20mA 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 4
Lektion 5: Analoga givare Exempel på analog givare med PWM signal. Utsignal i form av t.ex. spänning, 0-10V Utsignal i form av ström, 4-20mA Utsignal i form av frekvens 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 4
Lektion 5: Analoga givare Exempel på analog givare med PWM signal. Utsignal i form av t.ex. spänning, 0-10V Utsignal i form av ström, 4-20mA Utsignal i form av frekvens Utsignal i form av en PWM puls - Pulse Width Modulation 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 4
Lektion 5: Digitala givare Exempel på läsgaffel vars funktion digitalt är 1 bit Läsgaffeln i bild är digital, funktionen är 1 bit 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 5
Lektion 5: Digitala givare Exempel på läsgaffel vars funktion digitalt är 1 bit Läsgaffeln i bild är digital, funktionen är 1 bit Digitala sensorer har ofta avancerade protokoll 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 5
Lektion 5: Digitala givare Exempel på läsgaffel vars funktion digitalt är 1 bit Läsgaffeln i bild är digital, funktionen är 1 bit Digitala sensorer har ofta avancerade protokoll Kan ofta anslutas till bussystem 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 5
Lektion 5: Digitala givare Exempel på läsgaffel vars funktion digitalt är 1 bit Läsgaffeln i bild är digital, funktionen är 1 bit Digitala sensorer har ofta avancerade protokoll Kan ofta anslutas till bussystem Mer anvanserade har fler bitar, tex 10 bitar, 2 10 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 5
Lektion 5: Mätnoggrannet Anges i ofta i procent av totala mätområdet 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 6
Lektion 5: Mätnoggrannet Anges i ofta i procent av totala mätområdet Klass 1.0 mätare mäter max 1% fel 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 6
Lektion 5: Mätnoggrannet Anges i ofta i procent av totala mätområdet Klass 1.0 mätare mäter max 1% fel Klass 0.7 mätare mäter max 0.7% fel 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 6
Lektion 5: Mätnoggrannet Anges i ofta i procent av totala mätområdet Klass 1.0 mätare mäter max 1% fel Klass 0.7 mätare mäter max 0.7% fel Vid digital sensor även kopplad till upplösningen 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 6
Lektion 5: Linjäritet Exepel på linjäritet. y = k x + m Räta linjens ekvation beskriver utsignalen 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 7
Lektion 5: Linjäritet Exepel på linjäritet. y = k x + m Räta linjens ekvation beskriver utsignalen Önskvärt att ha linjära sensorer 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 7
Lektion 5: Linjäritet Exepel på linjäritet. y = k x + m Räta linjens ekvation beskriver utsignalen Önskvärt att ha linjära sensorer Ofta linjära inom ett begränsat område 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 7
Lektion 5: Repeterbarhet Exempel då sensors testats för repeterbarhet vid tre försök. Repeterbarhet, vi upprebar mätsförfarandet med sensorn 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 8
Lektion 5: Repeterbarhet Exempel då sensors testats för repeterbarhet vid tre försök. Repeterbarhet, vi upprebar mätsförfarandet med sensorn Idealt skall sensors värden följa i samma spår 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 8
Lektion 5: Repeterbarhet Exempel då sensors testats för repeterbarhet vid tre försök. Repeterbarhet, vi upprebar mätsförfarandet med sensorn Idealt skall sensors värden följa i samma spår Ingen sensor är ideal, så därför finns avvikelser 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 8
Lektion 5: Repeterbarhet Exempel då sensors testats för repeterbarhet vid tre försök. Repeterbarhet, vi upprebar mätsförfarandet med sensorn Idealt skall sensors värden följa i samma spår Ingen sensor är ideal, så därför finns avvikelser Mindre avvikelser betyder ofta dyrare givare 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 8
Lektion 5: Reaktionstid, tidskonstant Tidskonstanten markerad i figuren. Tidskonstanten anger sensors tröghet 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 9
Lektion 5: Reaktionstid, tidskonstant Tidskonstanten markerad i figuren. Tidskonstanten anger sensors tröghet Dötiden är den tidlucka innan signalen börar röra på sig 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 9
Lektion 5: Reaktionstid, tidskonstant Tidskonstanten markerad i figuren. Tidskonstanten anger sensors tröghet Dötiden är den tidlucka innan signalen börar röra på sig Kapslingar påverkar ofta tidskonstanten 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 9
Lektion 5: Reaktionstid, tidskonstant Tidskonstanten markerad i figuren. Tidskonstanten anger sensors tröghet Dötiden är den tidlucka innan signalen börar röra på sig Kapslingar påverkar ofta tidskonstanten Tidkonstanten är kopplad till sensorns tröghet 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 9
Lektion 5: Frekvensområde, dynamisk respons Exempel på frekvenssvar från en sensor. Bra sensor till ca 3kHz. Dynamisk respons anger sensors frekvensegenskaper 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 10
Lektion 5: Frekvensområde, dynamisk respons Exempel på frekvenssvar från en sensor. Bra sensor till ca 3kHz. Dynamisk respons anger sensors frekvensegenskaper En sensor skall idealt vara ha linjär respons 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 10
Lektion 5: Frekvensområde, dynamisk respons Exempel på frekvenssvar från en sensor. Bra sensor till ca 3kHz. Dynamisk respons anger sensors frekvensegenskaper En sensor skall idealt vara ha linjär respons I bilden ser vi en självsvängning vid 20kHz 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 10
Lektion 5: Frekvensområde, dynamisk respons Exempel på frekvenssvar från en sensor. Bra sensor till ca 3kHz. Dynamisk respons anger sensors frekvensegenskaper En sensor skall idealt vara ha linjär respons I bilden ser vi en självsvängning vid 20kHz Figuren kan t.ex. tillhöra en accelerometer 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 10
Lektion 5: Sensorns mätaxel Exempel med sex sensorer, tre gyron och tre accelerometerar. Vissa sensorer, t.ex. gyron har en mätaxel 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 11
Lektion 5: Sensorns mätaxel Exempel med sex sensorer, tre gyron och tre accelerometerar. Vissa sensorer, t.ex. gyron har en mätaxel För tre mätaxlar krävs tre gyron 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 11
Lektion 5: Sensorns mätaxel Exempel med sex sensorer, tre gyron och tre accelerometerar. Vissa sensorer, t.ex. gyron har en mätaxel För tre mätaxlar krävs tre gyron Idealt skall mäxaxlarna vara ortogonala 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 11
Lektion 5: Sensorns mätaxel Exempel med sex sensorer, tre gyron och tre accelerometerar. Vissa sensorer, t.ex. gyron har en mätaxel För tre mätaxlar krävs tre gyron Idealt skall mäxaxlarna vara ortogonala Sensoer måste kalibreras 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 11
Lektion 5: Mäthysteres Exempel på hystereskurva Helst skall hysteresen vara noll 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 12
Lektion 5: Mäthysteres Exempel på hystereskurva Helst skall hysteresen vara noll Noll hysteres, samma värde dit som tillbaka 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 12
Lektion 5: Mäthysteres Exempel på hystereskurva Helst skall hysteresen vara noll Noll hysteres, samma värde dit som tillbaka Mekaniska friktion kan orsaka hystersfenomen 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 12
Lektion 5: Mäthysteres Exempel på hystereskurva Helst skall hysteresen vara noll Noll hysteres, samma värde dit som tillbaka Mekaniska friktion kan orsaka hystersfenomen I vissa fall även glapp i styrdon, t.ex. rattväxel 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 12
Lektion 5: Omgivande faktorer Sensorns omgivande miljö kan påverka dess funktion. Temperaturvariationer 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 13
Lektion 5: Omgivande faktorer Sensorns omgivande miljö kan påverka dess funktion. Temperaturvariationer I vissa fall strålning, t.ex. solen 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 13
Lektion 5: Omgivande faktorer Sensorns omgivande miljö kan påverka dess funktion. Temperaturvariationer I vissa fall strålning, t.ex. solen Elektriska-, magnetiska fält 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 13
Lektion 5: Omgivande faktorer Sensorns omgivande miljö kan påverka dess funktion. Temperaturvariationer I vissa fall strålning, t.ex. solen Elektriska-, magnetiska fält Vibrationer från olika processer 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 13
Lektion 5: Positionsgivare Exempel på ny typ av encoder. Kan ge digital, analog och frekvens signal ut 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 14
Lektion 5: Positionsgivare Exempel på ny typ av encoder. Kan ge digital, analog och frekvens signal ut Sensorn heter ic ML, beröringsfri sensor 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 14
Lektion 5: Positionsgivare Exempel på ny typ av encoder. Kan ge digital, analog och frekvens signal ut Sensorn heter ic ML, beröringsfri sensor I bilden har den en ytmonteringskapsel 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 14
Lektion 5: Positionsgivare Exempel på ny typ av encoder. Kan ge digital, analog och frekvens signal ut Sensorn heter ic ML, beröringsfri sensor I bilden har den en ytmonteringskapsel Kan användas till nivågivare, linjär givare osv 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 14
Lektion 5: Encoders Exempel på en rotationsencoder Man beställer dessa efter antal pulser per varv 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 15
Lektion 5: Encoders Exempel på en rotationsencoder Man beställer dessa efter antal pulser per varv T.ex 1024 pulser/varv 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 15
Lektion 5: Encoders Exempel på en rotationsencoder Man beställer dessa efter antal pulser per varv T.ex 1024 pulser/varv Pulserna registeras ofta optiskt 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 15
Lektion 5: Encoders Exempel på en rotationsencoder Man beställer dessa efter antal pulser per varv T.ex 1024 pulser/varv Pulserna registeras ofta optiskt Används ofta i industrirobotar 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 15
Lektion 5: Temperaturgivare PT1000-Platina 1000Ω vid 0 o C. PT100 och PT1000 givare väldigt vanliga 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 16
Lektion 5: Temperaturgivare PT1000-Platina 1000Ω vid 0 o C. PT100 och PT1000 givare väldigt vanliga Används vid precisionsmätningar av temp 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 16
Lektion 5: Temperaturgivare PT1000-Platina 1000Ω vid 0 o C. PT100 och PT1000 givare väldigt vanliga Används vid precisionsmätningar av temp Relativt dyra sensorer 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 16
Lektion 5: Temperaturgivare PT1000-Platina 1000Ω vid 0 o C. PT100 och PT1000 givare väldigt vanliga Används vid precisionsmätningar av temp Relativt dyra sensorer Resistansen är linjär med temperaturen 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 16
Lektion 5: Tryckgivare Exempel på trycksensor med analog utsignal Givaren har en anlog utsignal, ström 4-20mA 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 17
Lektion 5: Tryckgivare Exempel på trycksensor med analog utsignal Givaren har en anlog utsignal, ström 4-20mA Ström kan överföras över stora avstånd 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 17
Lektion 5: Tryckgivare Exempel på trycksensor med analog utsignal Givaren har en anlog utsignal, ström 4-20mA Ström kan överföras över stora avstånd Används flitigt inom industrin 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 17
Lektion 5: Tryckgivare Exempel på trycksensor med analog utsignal Givaren har en anlog utsignal, ström 4-20mA Ström kan överföras över stora avstånd Används flitigt inom industrin En trasig givare ger t.ex. 0mA ut 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 17
Lektion 5: Trådtöjningsgivare En trådtöjningsgivare. Töjning påverkar resistansen 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 18
Lektion 5: Trådtöjningsgivare En trådtöjningsgivare. Töjning påverkar resistansen Trådar lindade fram och tillbaka 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 18
Lektion 5: Trådtöjningsgivare En trådtöjningsgivare. Töjning påverkar resistansen Trådar lindade fram och tillbaka Placeras ofta i en mätbrygga 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 18
Lektion 5: Trådtöjningsgivare En trådtöjningsgivare. Töjning påverkar resistansen Trådar lindade fram och tillbaka Placeras ofta i en mätbrygga Trådtöjningsgivaren är temperaturkänslig 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 18
Lektion 5: Lägesgivare - induktiv Detektor princip; metaller ökar strömmen genom spolen. 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 19
Lektion 5: Lägesgivare - induktiv Detektor princip; metaller ökar strömmen genom spolen. Detekterar typiskt metaller upp till 60mm. 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 19
Lektion 5: Lägesgivare - induktiv Detektor princip; metaller ökar strömmen genom spolen. Detekterar typiskt metaller upp till 60mm. Beröringsfri sensor. Ofta robusta kapslingar. 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 19
Lektion 5: Lägesgivare - induktiv Detektor princip; metaller ökar strömmen genom spolen. Detekterar typiskt metaller upp till 60mm. Beröringsfri sensor. Ofta robusta kapslingar. T.ex. IP67 klassad, tål därmed väta och finkornigt damm. 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 19
Lektion 5: Lägesgivare - fotocell Fotocell detektor. Detekterar föremål som placeras framför sensorn. 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 20
Lektion 5: Lägesgivare - fotocell Fotocell detektor. Detekterar föremål som placeras framför sensorn. Ett problem kan vara en spegelyta. 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 20
Lektion 5: Lägesgivare - fotocell Fotocell detektor. Detekterar föremål som placeras framför sensorn. Ett problem kan vara en spegelyta. Fungerar ofta även i solljus. 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 20
Lektion 5: Lägesgivare - fotocell Fotocell detektor. Detekterar föremål som placeras framför sensorn. Ett problem kan vara en spegelyta. Fungerar ofta även i solljus. Inkapslad kostar den ca 200kronor, relativt billigt. 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 20
Lektion 5: Smarta givare och sensor nätverk Exempel på sensornätverk med utspridda sensornoder. Kommunikatinen fungerar mella enheterna. 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 21
Lektion 5: Smarta givare och sensor nätverk Exempel på sensornätverk med utspridda sensornoder. Kommunikatinen fungerar mella enheterna. Sensornätverket kan upplevas som en sensor utfrån. 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 21
Lektion 5: Smarta givare och sensor nätverk Exempel på sensornätverk med utspridda sensornoder. Kommunikatinen fungerar mella enheterna. Sensornätverket kan upplevas som en sensor utfrån. Sensorerna kan vara specialiserade på olika saker. 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 21
Lektion 5: Smarta givare och sensor nätverk Exempel på sensornätverk med utspridda sensornoder. Kommunikatinen fungerar mella enheterna. Sensornätverket kan upplevas som en sensor utfrån. Sensorerna kan vara specialiserade på olika saker. Detta ligger i tiden, 6lowpan. 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 21
Lektion 5: Frågor? 5MT030: Automation - Lektion 5 p. 22