Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Banner Multimetr Fluke 87VBanner Multimetr Fluke 87V
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Cztery rzeczy których Twoje sensory nie potrafią.

ghost666 06 Mar 2012 18:32 4870 11
  • Cztery rzeczy których Twoje sensory nie potrafią.

    Tradycyjne sensory elektryczne wymagane są w wielu systemach akwizycji danych, jednakże każdemu kto pracował z takimi sensorami znane są kwestie filtrowania szumu, czułego okablowania czy potrzeba ekranowania. Kwestie te powodują bardzo wiele problemów z aplikacjami tych czujników w niektórych, skrajnych przypadkach.

    W artykule tym opisano cztery pola aplikacji takich czujników, gdzie ogromnym wyzwaniem jest zachowanie niezawodności w niegościnnych warunkach, odporność na fizyczne czynniki zewnętrzne czy też znalezienie czujnika dostatecznie małego, aby sprostał wymaganiom projektowym. Tradycyjnie użytkowane sensory słabo sprawdzają się w tych przykładach, bądź nawet nie sprawdzają się w ogóle. Kwestia ta dotyka szerokiego zakresu zastosowań w przemyśle, energetyce, awiacji, nauce czy transporcie. Na szczęście istnieją czujniki innego typu - czujniki oparte o technikę światłowodową, które są w stanie zastąpić czujniki elektryczne na tych polach i zapewnić wymaganą odporność i niezawodność.

    Wysokie pola elektromagnetyczne, interferencje i środowisko z wysokim napięciem pracy

    Zakłócenia elektromagnetyczne (EMI) są jednymi z najczęstszych przyczyn błędów pomiarowych i awarii czujników elektrycznych. Sensory te w środowisku z wysokim EMI, takich jak okolice generatorów wysokiej mocy i wysokiej częstotliwości, silników czy innych źródeł prądu zmiennego, są szczególnie podatne na zakłócenia. W środowisku tym często także występuje wysokie napięcie które może uszkodzić sensory i układy pomiarowe. Filtrowanie i odpowiednia izolacja może zmniejszać ryzyko, jednakże nigdy do zera.

    Czujniki światłowodowe natomiast odporne są zupełnie na te czynniki. Jako że są one pasywne elektrycznie i nieprzewodzące, wysokie pola elektryczne czy zakłócenia wysokiej częstotliwości są dla nich zupełnie nie odczuwalne. Np. można, za pomocą światłowodu, połączyć czujnik temperatury do uzwojeń silnika pod wysokim napięciem bądź transformatora i zupełnie nic złego się nie stanie.

    Niegościnne i agresywne środowisko

    W aplikacjach pracujących w niebezpiecznym środowisku ciężko jest aplikować tradycyjne sensory. Chemikalia czy wysoka wilgotność powodują szybką korozję i wymagają zabezpieczania czułych układów elektronicznych. Wystawianie sensorów przez które płynie prąd na działanie potencjalnie wybuchowych substancji jest najkrótszą drogą do katastrofy, czasami na ogromną skalę. Warunki takie obecne są w wielu środowiskach pomiarowych, np. w silnikach, zbiornikach, w przemyśle chemicznym czy po prostu w pomiarach na wolnym powietrzu.

    Na szczęście światłowody są inertne chemicznie i elektrycznie pasywne. Oznacza to iż takie środowisko nie ma na nie w ogóle wpływu. Ponieważ sensory te nie przewodzą prądu mogą być stosowane w otoczeniu materiałów palnych i wybuchowych. Istnieją nawet światłowody odporne na promieniowanie, co pozwala używać ich w środowisku skażonym promieniotwórczo gdzie układy elektroniczne w ogóle nie przetrwałyby.

    Okablowanie dalekozasięgowe

    Kolejnym problemem z sensorami elektrycznymi, szczególnie tymi instalowanymi na znacznej powierzchni, jest konieczność prowadzenia długiego okablowania do układów pomiarowych. Takie okablowanie szybko staje się drogie i niepraktyczne, np. przy okablowaniu mostów czy pomiarach strukturalnych całych budynków.

    Czujniki światłowodowe, szczególnie te z siatką Bragga (FBG), pozwalają znacznie zredukować objętość i wagę okablowania, ponieważ wiele sensorów może być podłączonych do jednego światłowodu. Sensory te także sprawdzają się na długich zasięgach, gdyż światłowody doskonale transportują sygnał na znaczne odległości, bez straty jego jakości.

    Czujniki w ciasnych przestrzeniach

    Kolejnym wyzwaniem dla klasycznych sensorów jest zmieszczenie ich w niewielkiej przestrzeni. Wymagają one okablowania i zajmują dużą objętość. Sensory światłowodowe natomiast mogą mieć szerokość zaledwie 0,15mm. Nie dość że czujniki światłowodowe można multipleksować na jednym 'kablu' to one same zajmują ekstremalnie niewielką przestrzeń, przez co tylko minimalnie wpływają na mierzony obiekt.

    Cztery rzeczy których Twoje sensory nie potrafią.
    Przykładowe sensory światłowodowe

    Aby zdobyć więcej informacji na temat czujników optycznych w aplikacjach firmy National Instruments odwiedźcie ni.com/opticalsensing lub pobierzcie E-kit.
    Źródła:
    http://zone.ni.com/devzone/cda/pub/p/id/1523metc=mt4psm

    Fajne! Ranking DIY
    Darmowe szkolenie: Ethernet w przemyśle dziś i jutro. Zarejestruj się za darmo.
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9750 postów o ocenie 7920, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • Banner Multimetr Fluke 87VBanner Multimetr Fluke 87V
  • #2
    Phaeton
    Poziom 16  
    Artykuł ciekawy, ale jak wklejacie tłumaczenia z automatycznego tłumacza to przeczytajcie choć raz, bo wychodzi polskawy a nie polski.
  • Banner Multimetr Fluke 87VBanner Multimetr Fluke 87V
  • #3
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Tłumaczenie całości było w 100% ręczne, w którym miejscu brzmię jak automatyczny tłumacz? Czekam na konkretne zarzuty.
  • #4
    proprocek
    Poziom 15  
    Tłumaczenie jest w porządku. Jeden zarzut z mojej strony: zawsze ludzie chwalący polimery (w tym wypadku rozwiązania światłowodowe) zapominają i jednej istotnej rzeczy: wysokiej temperaturze pracy. Widział ktoś kiedyś polimer w temperaturze 1000"C?
  • #5
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Gdzie napisane jest iż te światłowody mają być plastikowe? Z tego co mi wiadomo to światłowody wykonuje się ze szkła zazwyczaj, ale co ja tam mogę wiedzieć ;).
  • #7
    Phaeton
    Poziom 16  
    Dobra czepiam się jak zwykle, ale nigdzie nie spotkałem się "wysokimi polami elektromagnetycznymi", raczej z silnymi. Aplikować sensory też brzmi jak kalka a nie wiem już zupełnie co znaczy "inertne chemicznie". Nie traktuj tego jako osobistego przytyku, bardziej jako uwagi do doskonalenia przyszłych tłumaczeń.
  • #8
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    proprocek napisał:


    Rację będzie miał też ten który powie że światłowód można wykonać z wody, galaretki czy po prostu - dowolnego medium które transmituje światło (czy dokładniej dwóch mediów o różnym współczynniku załamania).

    Phaeton napisał:
    Dobra czepiam się jak zwykle, ale nigdzie nie spotkałem się "wysokimi polami elektromagnetycznymi", raczej z silnymi. Aplikować sensory też brzmi jak kalka a nie wiem już zupełnie co znaczy "inertne chemicznie". Nie traktuj tego jako osobistego przytyku, bardziej jako uwagi do doskonalenia przyszłych tłumaczeń.


    To proponuje potraktować to jako naukę, po kolei:

    Pole jest wysokie, to skrót od stwierdzenia pole o wysokim natężeniu. Tak, pole ma natężenie, a nie siłę (chyba że to pole siły, haha ;) ).

    Sensory można stosować jak i aplikować - są to chyba równorzędne stwierdzenia, przynajmniej w moim mniemaniu.

    Inertny, znaczy obojętny, to często używane w chemii słowo. Przeglądnij chociażby wikipedię w dziale chemia.
  • #9
    Mark II
    Poziom 21  
    Wybacz, ale w jakikolwiek sposób byś nie uzasadniał, brzmi to jak nowomowa.
    ghost666 napisał:
    pasywne elektrycznie i nieprzewodzące
    ghost666 napisał:
    inertne chemicznie i elektrycznie pasywne

    Popatrz też na ilość wyników w wyszukiwarce po wpisaniu frazy "wysokie pole", bądź "pole wysokie".
    Okaże się, że sensownych odpowiedzi jest mało, natomiast np. frazę "słabe pole magnetyczne" znajdziesz w odnośnikach do wielu opracowań.
    Fizyczne pojęcie pola nierozerwalnie wiąże się z jego oddziaływaniem, a to może być słabe lub silne, a nie niskie czy wysokie.
  • #10
    aou
    Poziom 17  
    ghost666 napisał:


    Inertny, znaczy obojętny, to często używane w chemii słowo. Przeglądnij chociażby wikipedię w dziale chemia.


    Tak Pan mocno się upiera, że Pan tak ładnie pisze. A Pan brzydko pisze. Nie po polsku i ze złą składnią.

    Pozwolę zwrócić uwagę czytelników i autora na ostatnie zdanie.

    Przeglądnij chociażby wikipedię w dziale chemia.

    1.Przeglądnij zamieńmy na przejrzyj.
    2. Struktura jest trochę odmienna tj. dział chemii jest w wikipedii, a nie wikipedia w chemii .

    Poprawne zdanie :

    Przejrzyj chociażby dział chemii w Wikipedii.

    Wielka litera bo nazwa własna .
    W Wikipedii nie na Wikipedii. Dlaczego ?. Etymologia słowa , czyli pochodzenie tej nazwy od słowa "encyklopedia" zdecydowanie wystarczy do pewności pisowni.

    Pozdrawiam

    PS. Polska język ,trudna język. Cyt:"Będę go zjadł"
  • #11
    niemy
    Poziom 14  
    Witam

    Chyba zatracił się sens dyskusji. Faktem jest (chciałoby się napisać autentycznym ;-), że jest to genialne rozwiązanie. Nie wymaga dodatkowego zasilania i mogą pracować połączone w szereg. Mam pytanie ? Jakiego rodzaju sensory mogą być wykonywane w tej technologii, czy już wiadomo?
  • #12
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    niemy napisał:
    Witam

    Chyba zatracił się sens dyskusji. Faktem jest (chciałoby się napisać autentycznym ;-), że jest to genialne rozwiązanie. Nie wymaga dodatkowego zasilania i mogą pracować połączone w szereg. Mam pytanie ? Jakiego rodzaju sensory mogą być wykonywane w tej technologii, czy już wiadomo?


    W zasadzie wszystkie podstawowe wartości środowiskowe, z tego co mi wiadomo, można monitorować optycznie.