sensörler

BÖLÜM-2
HİSSEDDİCİLER
(SENSÖRLER)
HİSSEDİCİ TİPLERİ
Hissedici
eleman,
kontrol
edilen
fiziksel
değişkendeki değişmeleri ölçen ve kontrol cihazının
kullanması için orantılı etki veya sinyal gönderen
cihazlardır.
•Sıcaklık hissedici elemanlar
•Nem hisseden elemanlar
•Basınç hisseden elemanlar
•Sıvı akışını hisseden elemanlar
•Diğer hissedici elemanlar
1. SICAKLIK HİSSEDİCİLER
•
•
•
•
•
•
•
BİMETAL ELEMAN
ROT VE TÜP ELEMAN
CONTALI KÖRÜK ELEMAN
REZİSTANS ELEMAN
TERMİSTÖR
TERMOKUPL
SIVILI TERMOMETRELER
BİMETAL ELEMAN
Farklı genleşme katsayılarına sahip iki metalin ince
şerit levhalar halinde yapıştırılmasından oluşurlar.
Sıcaklık değiştikçe eleman eğilir ve konumunda bir
değişme meydana gelir. Kaba sıcaklık ölçümleri için
uygundur. Ölçüm aralığı -20/260 0C'dir ve gecikmeli
çalıştıklarından uzaktan kullanıma uygun değildir.
ROT VE TÜP ELEMAN
İçerisinde, bir ucu tüpün altına takılı düşük
genleşmeli rot bulunan yüksek genleşmeli metal
tüpten oluşur. Tüp, sıcaklıktaki değişimle rotun
serbest ucunun hareket etmesine sebebiyet
vererek uzunluğu değişir.
CONTALI KÖRÜK ELEMAN
Körüğün havası boşaltıldıktan sonra buhar ve/veya
sıvı ile doldurulmuştur. Sıcaklık değişmeleri gaz
ve/veya sıvı hacminde değişmelere neden olur.
Bunun sonucunda körükte hareket oluşur.
Uzak kuyruklu eleman, kılcal boru vasıtasıyla
kuyruk veya kapsül takılı contalı körük veya
diyaframdır. Sistemde yine gaz ve/veya buhar
doludur. Kuyruktaki sıcaklık değişimleri kılcal boru
vasıtasıyla körük veya diyaframda konum
değişimleri meydana getirir.
REZİSTANS ELEMAN
Sıcaklık değişimine göre değişen elektrik rezistanslı
telden yapılmıştır. Tipik olarak platin, rodyum-demir,
nikel, nikel-demir, tungsten veya bakırdan yapılırlar.
Bu cihazlar, basit devre yapısına ve yüksek
doğrusallığa, duyarlılığa ve mükemmel kararlılığa
sahip olduklarından İKS sistemlerinin otomatik
kontrolünde yaygın olarak kullanılırlar.
TERMİSTÖR
Sıcaklık değişimi ile elektriksel direnci değişen özel bir çeşit
yarı iletkendir. Bu amaçla kullanılan metal-oksitlerin
dirençleri sıcaklıkla büyük değişik gösterir. Genellikle sıcaklık
arttıkça direnci azalan elemanlar (NTC, negatif sıcaklık
katsayılı) kullanılır. Fakat özel amaçlarla direnci sıcaklıkla
artan (PTC, pozitif sıcaklık katsayılı) elemanlar da mevcuttur.
Termistör elemanı, ayakları ile bir galvanometreli köprü
devresine bağlanabilir ve kalibre edilebilir. Bu ölçme
yönteminin kolay, hassas ve hızlı olması gibi üstünlükleri
vardır. Termistörler, çoğunlukla termo-elaman ile sıcaklık
ölçümlerinde referans sıcaklığının ayarlandığı elektronik
sıcaklık ayarlama devrelerinde veya hassasiyeti büyük olan
ve sınırlı çalışma aralıklarına sahip uygulamalarında
kullanılırlar. Örnek olarak split klima sistemleri verilebilir.
TERMOKUPL
Birbirine bağlı uçları arasında sıcaklık değişiminin
fonksiyonu olarak değişen voltajın meydana geldiği
iki farklı metalin birleşmesidir. Tellerin yapılmış
oldukları malzemelere ve birleşme noktasının
bulunduğu ortamın sıcaklığına bağlı olarak teller
arasında bir elektromotor kuvveti oluşur.
Sıcaklık ölçümlerinde termokuplların platin/nikel
dirençli ölçüm cihazlarına göre hassasiyetleri daha
azdır. Termokupllar, düşük maliyetleri, kullanım
kolaylıkları ve orta derece güvenlikleri ile oldukça
yaygındırlar.
SIVILI TERMOMETRELER
Sıvılı termometreler, ısıtma, soğutma, havalandırma
ve iklimlendirme uygulamalarında kullanılırlar. Bu
kullanımların bazıları, soğutucu, ısıtıcı akışkan ve
hava sıcaklıklarının belirlenmesidir. Yüksek doğruluk
ve düşük maliyetlerinden dolayı cıvalı cam
termometrelerin sıcaklık ölçümlerinde kullanımı
oldukça yaygındır. Fakat gazlardaki ölçümlerde ısıl
ışınımdan etkilenirler. Teorik ölçüm aralıkları -38/550
0C'dir.
Sıcaklık sensörleri
Cep tipi termometre
Elektronik termometreler
Termometre probları
Termokupllar
Termokupllar
2. NEM HİSSEDEN ELEMANLAR
• HİGROSKOPİK
Boyutsal ve şekilsel değişerek mekaniksel bir
sapmaya sebebiyet veren saç, ahşap, kağıt veya
hayvan zarı gibi organik malzemeler veya
naylon gibi yapay malzemeler.
• ELEKTRİKSEL
Elemanın higroskopik yapısından dolayı direnç
veya kapasitansının değişimine sebebiyet veren
genellikle yarı iletken elemanlar.
Elektronik nem ölçer
Nem kaydedici
Higrostat
Çiğ noktası monitörü
Çiğ noktası transmitteri
Termo-higrometre
3. BASINÇ HİSSEDEN ELEMANLAR
1. Basınç ve vakum değerleri kg/cm2 veya mmHg (mm civa)
cinsinden ölçüldüğünden, eleman genellikle körük, diyafram
veya Bourdon tüpüdür. Ölçüm elemanının bir tarafı atmosfere
açık olabilir ki bu durumda eleman, atmosferik seviyenin
üstündeki veya altındaki basınçlara cevap verebilir.
2.Hava kanalındaki statik basınç genelde su sütunu cinsinden
ölçüldüğünden ölçüm elemanı, yağ içine daldırılmış ters bir
çan, geniş bir diyafram veya geniş esnek bir metal körüktür.
Orifislerle bağlantılı olarak kullanılırsa fark basınçlarını da
ölçebilir. Örnek olarak Pitot tüpleri ile hem statik hem de
dinamik (hız) basıncını ölçebilirler.
3.Üzerindeki basınca bağlı olarak direnci veya kapasitansı
değişen yarı iletkenler hassas kontrol sistemlerinde yaygın
olarak kullanılmaktadır.
Silikon basınç hissediciler
PC'ye bağlanabilen basınç hissediciler
Basınç göstergeleri
Basınç transdüzerleri
Kriojenik basınç transdüzeri
Milivolt çıkışlı basınç transdüzeri
4.SIVI AKIŞINI HİSSEDEN
ELEMANLAR
Sıvı akışını hisseden elemanlar, çeşitli temel hissetme
prensiplerini ve aşağıdaki aygıtları kullanabilirler: Orifis
(delik) plakası, Pitot tüpü, venturimetre, akış nozulları,
türbinmetre, rotametre, pervaneli akış ölçer ve vorteks
geçirmeyen akış ölçer.
Bunların her birisinin ölçüm aralığı, hassasiyeti ve
karmaşıklığına bağlı olarak değişen ve farklı durumlar için
tercih edilme nedenleri vardır. Genelde fark basınç tipli
aygıtlar (orifis plakalar, Pitot tüpleri, venturiler ve akış
nozulları) basit olup fiyatları uygundur, ancak ölçme sahası
sınırlıdır. Bu elemanların hassasiyetleri uygulama ve
kullanım şekline bağlıdır.
Basınç-akış transmiteri
Mini hava hız ölçer (anemometre)
Akış hissediciler
Debi ölçer
Deplasmanlı debi ölçer
Sıcak telli (termal) hava hız ölçerleri (anemometre)
Pervaneli anemometre
Pervaneli anemometre
Pitot tüpü
Rotametre tipi debi ölçerler
Kadranlı akış ölçer
Elektromanyetik akış ölçerler
Gaz debi ölçer
Hız transdüzeri
Akış transmitteri
5.DİĞER HİSSEDİCİ ELEMANLAR
Yangın algılama ve duman yoğunluğu, iç hava
kalitesi, rüzgar yönü/şiddeti, iletkenlik, seviye,
ortam meşguliyeti, yer çekim kuvveti, akım,
karbondioksit (CO2), karbon monoksit (CO) vb.
değerleri ölçme gibi başka amaçlar i.in kullanılan
hissedici elemanlar, ısıtma, havalandırma ve
iklimlendirme sistemlerinin tamamen kontrolü için
çoğu kez gereklidir.
SEVİYE ÖLÇÜMLERİ
Seviye Transmitteri
Ultrasonik seviye ölçümü
Ultrasonik seviye
kontrol cihazı
Ultrasonik seviye ölçümü
Ultrasonik seviye ölçümü
Desibelmetre