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センサーの適用
2023-02-21
センサーは、非電気的な物理量を電気信号に変換するデバイスです。現代の情報技術の「感覚器官」であり、人間の感覚器官と比較して大きな利点があります。このため、私たちの生産と生活の多くの分野で広く使用されており、非常に重要な役割を果たしています。
1. センサーの定義
センサーは、非電気的な物理量（温度、速度、湿度、高さ、品質、光、音、圧力などの信号）を、そのような物理量に敏感な素子（サーミスタ、感光性抵抗、感圧素子、磁気感応素子、味覚感応素子など）を介して、使いやすい電気信号（電流、電圧、抵抗など）に変換するデバイスです。測定された変化を変換したり、入力された物理的または化学的変量情報を、情報伝送、表示、記録、処理、保存、制御の要件を満たすために、特定の法則または要件に従って必要な電気信号出力に変換することです。あるエネルギーを別のエネルギー形態に変換し、測定信号のわずかな変化を電気信号に変換します。現代の情報技術の「感覚器官」、人間の感覚の拡張であり、自動検出と自動制御を実現するための最初のリンクです。
2. センサーの種類
センサーには、異なる原理と分類基準を持つ多くの種類があります。出力信号（アナログセンサー、デジタルセンサーなど）によって分類されるもの、製造プロセス（集積センサー、厚膜センサーなど）によって分類されるもの、製造材料（金属センサー、セラミックセンサーなど）によって分類されるもの、動作原理（抵抗センサー、誘導センサー、光電センサー、超音波センサーなど）によって分類されるものがあります。用途に応じて、センサーは、温度センサー、湿度センサー、圧力センサー、感光性センサー、速度センサー、振動センサー、液面センサー、放射線センサー、エネルギー消費センサーなどに大まかに分類できます。
3. センサーの応用
センサーは、ある種のエネルギーを別の能力に変換し、測定信号を電気信号に変換するデバイスです。私たちの生産、生活、科学研究において非常に幅広い用途があり、軍事および天文学的用途から、調理、洗濯などの自動化用途まで、私たちの日常生活にまで及んでいます。センサーの応用は社会生活のあらゆる側面に浸透していると言えます。
(1) 生産におけるセンサーの応用
産業自動化生産では、現代技術の発展に伴い、安全生産に対する要求が高まり、生産プロセスにおけるさまざまな量の検出と制御の自動化レベルもますます強くなっています。センサーは、鉄鋼、製紙、石油化学、製薬、食品などの企業で広く使用されています。たとえば、医薬品における差圧センサーの応用、インテリジェント複合材料および熱処理生産における光ファイバーセンサーの応用、ベルトコンベア安全警告システムにおける赤外線センサーの応用、印刷厚さ検出における渦電流センサーの応用などがあります。距離センサーは、車両の移動速度を判断するために使用されます。湿度センサーは、繊維印刷および染色生産で広く使用されています。繊維印刷および染色の生産では、湿度に対する要求が高いため、生産環境の湿度を正確に測定する必要があることがよくあります。当初は湿度計を使用して湿度を測定していましたが、現代科学技術の発展と湿度測定自体の複雑さにより、湿度計だけで湿度を測定する方法では、もはや十分ではありません。湿度センサーは、空気中の水蒸気を湿度センサーを介して電気信号出力に変換します。湿度センサーは、迅速な応答と正確な測定という利点があり、繊維印刷および染色生産で広く使用されており、生産の品質を向上させています。
(2) 生活におけるセンサーの応用
センサーは日常生活においてより遍在しています。人々のライフスタイルを変え、人々の生活にもたらす利便性、安全性、速度を十分に示しています。たとえば、夏にエアコンを使用するとき、なぜ部屋が設定温度に保たれるのでしょうか？これは、エアコンにサーミスタで作られた誘導ヘッドがあるためです。周囲の空気の温度が変化すると、サーミスタの抵抗値がそれに応じて変化し、回路が電流信号に変換されてコンプレッサーの動作を制御します。もう1つの例は、煙感知抵抗を使用して煙の濃度を測定する煙警報器です。濃度が一定レベルに達すると、警報システムが作動し、警報の目的を達成します。さらに、私たちの感光性街路灯や音響制御街路灯も、センサーを使用して自動的にオンとオフを制御しています。自動ドア、携帯電話のタッチスクリーン、マウス、デジタルカメラ、電子スケール、マイク、電子温度計、自動洗濯機、赤外線警報など、センサーが使用されている場所はたくさんあります。
