Mario Rastija, Tomislav Kurtoić, Karla Lukačević SENZORI Mario Rastija, Tomislav Kurtoić, Karla Lukačević

POVIJEST I RAZVOJ SENZORA Senzor ili pretvornik je uređaj koji mjeri fizikalnu veličinu (npr. temperature, vlažnosti zraka, tlaka, broj okretaja motora) i pretvara je u signal pogodan za daljnju obradu (najčešće u električni signal) Vrijeme i izumitelj prvog senzora ovisi o određenom tipu senzora Samuel Bagno – prvi moderni senzor sredinom 20. stoljeća (alarm protiv provalnika u kuće) Drugi svjetski rat – zbog povećane potrebe za razvojem tehnologije za praćenje i nadzor dolazi do unaprijeđenja senzora za pokret 2006. - Nintendo wii prvi uvodi nekonvencionalni unos kontrola u igrice. Wii je primao kontrole od kombinacije daljinskog i joystick upravljača.

Andrew Ure (1830.) – prvi oblik termostata Warren Seymour Johnson (1883.) – „electric tele-thermoscope“ Albert Butz (1885.) – zadnji oblik početnih termostata. Osnovao je „Minneapolis Heat Regulator Company“, jednu od najpoznatijih proizvođača termostata u povijesti Slika 1. Termostat Slika 2. Sobni termostat

Primarne sonde su bile napravljene od cirkonija i u obliku cilindra Senzor kisika odnosno lambda sonda je senzor koji šalje informaciju računalu automobila o količini kisika u ispušnim plinovima 1970. Robert Bosch kompanija – prve lambda sonde koji su se prvo primjenjivale na Volvu Primarne sonde su bile napravljene od cirkonija i u obliku cilindra Početkom osamdesetih godina proizvođači dodaju grijač u središte lambda sonde koja je napravljena od keramike (smanjuje se opasnost od pregrijavanja senzora) Prve verzije lambda sonde bile su trožične, a kasnije četverožične s izoliranim uzemljenjem Slika 3. Lambda sonda

Senzori za digitalne fotografije počinju svoj razvitak u periodu svemirske utrke između Amerike i Rusije Eugene Lally (1961.) – započinje istraživanje kako iskoristiti senzor za mozaičnu fotografiju za snimanje digitalne fotografije George Smith i Willard Boyle (1968.) razvijaju CCD (charge-coupled-device) i demonstriraju ga 17. listopada 1969. CCD senzor pretvara svjetlost u električne signale. Willis Adcock (1972.) - prva bezfilmska kamera 1973. proizveden je prvi komercijalni CCD fotoaparat 1975. napravljen je prototip digitalne kamere koja koristi CCD senzor i Kodak leću filmske kamere. Veličina kamere bila je jednaka tosteru, imala tri kilograma te snimala crno bijele slike koje su se spremale na kazete.

Bryce Bayer (1975. ) – Bayer filter boja Bryce Bayer (1975.) – Bayer filter boja. Taj filter omogućio je CCD ili CMOS senzorima slikanje u boji 1981. fakultet Calgary iz Kanade pravi prvu pravu digitalnu kameru namjenjenu za slikanje polarne svjetlosti i koristila je jedan od 100x100 CCD senzora Slika 5. CMOS senzor Slika 4. CCD senzor

Klasifikacija senzora KLASIFIKACIJA PO PRIRODI IZMJERENE VELIČINE (toplinski, mehanički, kinematički, geometrijski, radijacijski,vremenski, električni, kemijski, fizikalni) KLASIFIKACIJA PREMA PRINCIPU RADA (aktivni, pasivni, kemijski, optoelektronski) KLASIFIKACIJA PO PRIRODI IZLAZNE VELIČINE (mehanički, vremenski, električni) KLASIFIKACIJA PREMA VELIČINI (normalni, specificirani, minijaturni) KLASIFIKACIJA PREMA UVJETIMA RADA (stacionarni, prenosivi) KLASIFIKACIJA PREMA NAČINU UPOTREBE (operativni, pomoćni) KLASIFIKACIJA PREMA UNUTRAŠNJOJ STRUKTURI (direktni, naknadni)

FIZIKALNI PRINCIPI RADA Senzori rade na osnovu njihove interakcije s procesom tako što reagiraju na stanja, a reakciju transformiraju u izlazni signal Nosilac informacije je masa ili energija Za neelektrično-električno pretvaranje potrebna je energija iz domena mjernog signala ili van njega

DIJELOVI MJERNOG PRETVornika 3 osnovna dijela: izvor informacija ili senzor, mjerni sistem ili adapter, podsistem za predstavljanje informacija ili displej Slika 6. Mjerni pretvornik

VRSTE SENZORA MAGNETNO ELEKTRIČNI (elektrodinamički, elektromagnetni) PIEZOELEKTRIČNI FOTOELEKTRIČNI TERMOELEKTRIČNI INDUKTIVNI KAPACITIVNI (senzori s promjenjivom udaljenosti kondenzatorskih ploča, diferencijalni pretvarači, pretvarači s rotirajućom elektrodom, pretvarači s kutnim preklapanjem, pretvarači s dielektričnom promjenom) SENZORI OTPORA (mjerne trake)

Zanimljiva upotreba senzora u svakodnevnom životu Svaki pritisak prilikom otvaranja pivske ili vinske boce povećava brojčani iznos na pokazivaču za jedan Slika 7. Otvarač za boce

Temperaturni senzori „Bajonet“ serije namijenjeni su za mjerenje temperature do 400°C Slika 8. Bajonet

Small Fry, tvrtka iz Amerike, razvija kostobrane sa senzorima koji će pomoći razotkriti sucima simulatore. U kostobran su stavljeni senzori koje će svaki put kada dođe do kontakta između kopačke protivničkog igrača i kostobrana signalizirati kontakt. Slika 9. Kostobran sa senzorima

Hvala na pažnji!