Érzékelők, jelátalakítók

Az érzékelők olyan eszközök, amelyek a fizikai, kémiai vagy környezeti változásokat érzékelik, és azok értékeit mérhető, illetve más eszközök vezérlésére használható villamos jelekké alakítják. Az érzékelők az ipari automatizálástól és a robotikától kezdve a fűtő-, szellőző- és légkondicionáló (HVAC) rendszereken át az okosotthonokban használt technikákig minden területen kulcsfontosságúak. Működésük alapja, hogy érzékelik a mérhető változásokat – például hőmérsékletet, nyomást vagy mozgást –, és azokat használható villamos jelekké, például analóg feszültséggé, digitális impulzusokká vagy kommunikációs protokollokká (pl. I²C, SPI vagy 4–20 mA-es áramkörök) alakítják át. A megfelelő érzékelő kiválasztása gyakran a kívánt jeltípustól, valamint a rendszernek a jel feldolgozására vagy felerősítésére való képességétől függ.

A különböző érzékelőtípusok meghatározott felhasználási területekhez és technikákhoz alkalmasak. A hőérzékelőket (például a hőelemeket és az ellenállásos hőmérséklet-érzékelőket (RTD)) a környezetfigyelő és fűtőrendszerekben használják, míg a nyomás- és áramlásérzékelők a folyadékszabályozásban, a gyógyászati eszközökben és a fűtő-, szellőző- és légkondicionáló rendszerekben gyakoriak. Az automatizálási és biztonsági rendszerekben használt fényelektromos, optikai és közelségérzékelők fény vagy kapacitív mezők segítségével érzékelik a tárgyakat. A páratartalom- és gázérzékelők a mezőgazdasági vagy laboratóriumi környezet figyelésére szolgálnak, a mozgás- és gyorsulásérzékelőknek pedig a robotikában és a helyváltoztató eszközökben látják nagy hasznát. Az olyan kulcsfontosságú technikák, mint a kapacitív, rezisztív (ohmos ellenállásos), ultrahangos és magnetorezisztív (mágneses ellenállásos) érzékelés, meghatározzák az érzékelő teljesítményjellemzőit – mindegyiknek megvan a maga előnye, némelyiknek a pontosság, másoknak a válaszidő vagy a költségtakarékosság az erőssége.

A környezeti hatások is kulcsfontosságú szempontnak számítanak. Az érzékelőt érheti por, vegyszerek vagy nedvesség, vagy ki lehet téve rezgéseknek. Számos ipari érzékelő (DIN sínre, házra vagy panelre szerelhető) úgy van kialakítva, zárt burkolattal vagy strapabíró anyagokat használva, hogy ellenálljon a zord környezetnek. Mások, például az érintésérzékelők és a nyúlásmérők stabil, ellenőrzött beállításokat igényelhetnek a pontos működéshez. Ha a vásárló tisztában van mind a körülményekkel, amelyek között az érzékelőnek működnie kell, mind pedig azzal, hogy hogyan fog az érzékelő a rendszer többi részéhez kapcsolódni, magabiztosan választhat olyan érzékelőt, amely megfelel mind a teljesítményre, mind a tartósságra vonatkozó követelményeknek.