Meten Sensoren
2 sept 2014
(1)
Meten:
Het bepalen van een grootte of omvang van iets aan de hand van waarneming
uitgedrukt in een getalswaarde of eenheid.
Maak altijd een proefmeting om tijd te besparen.
Eisen aan een meting:
- Voor aanvang van de meting moet duidelijk zijn wat moet worden gemeten.
- Uit de, al dan niet bewerkte, resultaten moet blijken of de hypothese waar of
niet waar is.
- Uit de resultaten kan blijken of de meting (werkelijkheid) overeenstemt met de
berekening of het model.
Kwalitatief Kwantitatief
- In een hoedanigheid uitgedrukt - In getallen uitgedrukt
- Meestal subjectief - Objectief
- Vaag - Berekeningen uitvoeren
- Statistiek toepassen op meetresultaten
- Te vergelijken met andere
kwantitatieve gegevens
Transductors
- Omzetter van de ene
(ingangs)grootheid naar de
andere (uitgangs)grootheid.
- Sensor: van een grootheid naar
een elektrische energie.
- Actuator: van een elektrisch
signaal naar een fysische
grootheid.
Passieve sensoren kunnen niet direct worden aangesloten op een spanningsbron om
een elektrische uitgangsspanning af te geven.
Resistieve sensoren zijn sensoren waarbij de uitgangsgrootheid een weerstand is.
LDR = lichtgevoelige weerstand
NTC = negatieve temperatutcoëfficient; temperatuur stijgt, weerstand daalt
PTC = positieve temperatuurcoëfficient; temperatuur stijgt, weerstand stijgt
Wanneer een rekstrookje wordt uitgerekt, stromen de elektronen er moeizamer
ddoor de koperen draad doorheen en wordt dus de weerstand groter.
Wanneer een rekstrookje wordt ingedeukt, stromen de elektronen er makkelijker
doorheen en wordt dus de weerstand kleiner.
, Meten Sensoren
Wanneer er druk op een druksensor wordt uitgeoefend, wordt de weerstand kleiner.
Als een sensor perfect lineair is, dan is de het een ideale sensor!
Links is een hoge precisie en rechts is een hoge nauwkeurigheid.
Overdrachtsfunctie = uitgangsgrootheid/ingangsgrootheid
Hysteresis = oppervalk tussen twee grafieken (het verschil)
Drift = het langzaam op- of aflopen van een uitgangsgrootheid terwijl de
ingangsgrootheid hetzelfde blijft.
Offset = er is een uitgangswaarde terwijl de ingangswaarde 0 is.
Signaalconditionering
Manipulatie van een analoog signaal, op zodanige wijze dat het voldoet aan de
eisen die zijn gesteld voor verdere verwerking.
- Omzetting, hoe wordt een sensor het beste geïmplementeerd?
- Filtering (hardware), welke frequenties mogen niet voorkomen in het signaal
(anti-alaising filter).
- Versterking, hoeveel keer moet een signaal worden versterkt (eis: bereik).
- ADC, analoog naar digitaal conversie.
Eisen:
Het signaal moet digitaal zijn.
SNR moet groter zijn dan 30 deciBel.
Frequenties van boven 100 Hz mogen niet voorkomen in het signaal.
Bereik van 0 tot 10 V.
12 sept 2014
(2)
Sensor: Een transductor die gevoelig is voor een bepaalde (ingangs)grootheid die
een, beter waar te nemen, (uitgangs)grootheid afgeeft.
Soorten sensoren
- Capacitieve sensoren Condensator microfoon
- Inductieve sensoren Dynamische microfoon (magneet)
- Chemische sensoren Sensoren die reageren op een bepaalde
. hoeveelheid chemische stof
- Foto sensoren Sensoren die licht vertalen naar digitale
. signalen
- Resistieve sensoren Sensoren waarbij de weerstand .
afhankelijk is van de ingangsgrootheid
- Implantaten
- Piëzo-elektrische sensoren Ongevoelig voor straling, .
elektromagnetische storing
- Samengestelde sensoren (MEMS)
2 sept 2014
(1)
Meten:
Het bepalen van een grootte of omvang van iets aan de hand van waarneming
uitgedrukt in een getalswaarde of eenheid.
Maak altijd een proefmeting om tijd te besparen.
Eisen aan een meting:
- Voor aanvang van de meting moet duidelijk zijn wat moet worden gemeten.
- Uit de, al dan niet bewerkte, resultaten moet blijken of de hypothese waar of
niet waar is.
- Uit de resultaten kan blijken of de meting (werkelijkheid) overeenstemt met de
berekening of het model.
Kwalitatief Kwantitatief
- In een hoedanigheid uitgedrukt - In getallen uitgedrukt
- Meestal subjectief - Objectief
- Vaag - Berekeningen uitvoeren
- Statistiek toepassen op meetresultaten
- Te vergelijken met andere
kwantitatieve gegevens
Transductors
- Omzetter van de ene
(ingangs)grootheid naar de
andere (uitgangs)grootheid.
- Sensor: van een grootheid naar
een elektrische energie.
- Actuator: van een elektrisch
signaal naar een fysische
grootheid.
Passieve sensoren kunnen niet direct worden aangesloten op een spanningsbron om
een elektrische uitgangsspanning af te geven.
Resistieve sensoren zijn sensoren waarbij de uitgangsgrootheid een weerstand is.
LDR = lichtgevoelige weerstand
NTC = negatieve temperatutcoëfficient; temperatuur stijgt, weerstand daalt
PTC = positieve temperatuurcoëfficient; temperatuur stijgt, weerstand stijgt
Wanneer een rekstrookje wordt uitgerekt, stromen de elektronen er moeizamer
ddoor de koperen draad doorheen en wordt dus de weerstand groter.
Wanneer een rekstrookje wordt ingedeukt, stromen de elektronen er makkelijker
doorheen en wordt dus de weerstand kleiner.
, Meten Sensoren
Wanneer er druk op een druksensor wordt uitgeoefend, wordt de weerstand kleiner.
Als een sensor perfect lineair is, dan is de het een ideale sensor!
Links is een hoge precisie en rechts is een hoge nauwkeurigheid.
Overdrachtsfunctie = uitgangsgrootheid/ingangsgrootheid
Hysteresis = oppervalk tussen twee grafieken (het verschil)
Drift = het langzaam op- of aflopen van een uitgangsgrootheid terwijl de
ingangsgrootheid hetzelfde blijft.
Offset = er is een uitgangswaarde terwijl de ingangswaarde 0 is.
Signaalconditionering
Manipulatie van een analoog signaal, op zodanige wijze dat het voldoet aan de
eisen die zijn gesteld voor verdere verwerking.
- Omzetting, hoe wordt een sensor het beste geïmplementeerd?
- Filtering (hardware), welke frequenties mogen niet voorkomen in het signaal
(anti-alaising filter).
- Versterking, hoeveel keer moet een signaal worden versterkt (eis: bereik).
- ADC, analoog naar digitaal conversie.
Eisen:
Het signaal moet digitaal zijn.
SNR moet groter zijn dan 30 deciBel.
Frequenties van boven 100 Hz mogen niet voorkomen in het signaal.
Bereik van 0 tot 10 V.
12 sept 2014
(2)
Sensor: Een transductor die gevoelig is voor een bepaalde (ingangs)grootheid die
een, beter waar te nemen, (uitgangs)grootheid afgeeft.
Soorten sensoren
- Capacitieve sensoren Condensator microfoon
- Inductieve sensoren Dynamische microfoon (magneet)
- Chemische sensoren Sensoren die reageren op een bepaalde
. hoeveelheid chemische stof
- Foto sensoren Sensoren die licht vertalen naar digitale
. signalen
- Resistieve sensoren Sensoren waarbij de weerstand .
afhankelijk is van de ingangsgrootheid
- Implantaten
- Piëzo-elektrische sensoren Ongevoelig voor straling, .
elektromagnetische storing
- Samengestelde sensoren (MEMS)
