Apa itu sensor piezoelektrik? Apa itu sensor kecepatan angin cangkir angin?
1. Pengenalan sensor
Sensor (Nama Inggris: transduser/sensor) adalah alat pendeteksi yang dapat merasakan informasi yang diukur dan mengubah informasi yang dirasakan menjadi sinyal listrik atau bentuk keluaran informasi lain yang diperlukan menurut aturan tertentu untuk memenuhi persyaratan transmisi, pemrosesan, penyimpanan informasi. , menampilkan, merekam, dan mengontrol. Karena banyaknya jenis sensor, pada artikel kali ini redaksi hanya memperkenalkan sensor piezoelektrik dan sensor kecepatan angin cup angin.
2. Sensor piezoelektrik
Pertama-tama, mari kita lihat beberapa pengetahuan yang relevan tentang sensor piezoelektrik. Sensor tekanan adalah sensor yang paling umum digunakan dalam praktik industri, dan sensor tekanan yang biasa kami gunakan sebagian besar diproduksi menggunakan efek piezoelektrik. Sensor semacam ini disebut juga sensor piezoelektrik.
Bahan piezoelektrik yang terutama digunakan dalam sensor piezoelektrik meliputi kuarsa, kalium natrium tartrat, dan amonium dihidrogen fosfat. Diantaranya, kuarsa (silikon dioksida) adalah kristal alami, dan efek piezoelektrik terdapat pada kristal ini. Dalam kisaran suhu tertentu, sifat piezoelektrik selalu ada, tetapi bila suhu melebihi kisaran tersebut, sifat piezoelektrik hilang sama sekali (suhu tinggi inilah yang disebut "titik Curie"). Karena medan listrik sedikit berubah seiring dengan perubahan tegangan (yaitu koefisien piezoelektrik relatif rendah), kuarsa secara bertahap digantikan oleh kristal piezoelektrik lainnya. Kalium natrium tartrat memiliki sensitivitas piezoelektrik dan koefisien piezoelektrik yang tinggi, tetapi hanya dapat diterapkan di lingkungan dengan suhu dan kelembapan ruangan yang relatif rendah. Amonium dihidrogen fosfat merupakan kristal buatan yang tahan terhadap suhu tinggi dan kelembapan relatif tinggi, sehingga telah banyak digunakan.
3. Sensor kecepatan angin cangkir angin
Setelah memahami pengetahuan yang relevan tentang sensor piezoelektrik, mari kita lihat beberapa konten dari sensor kustom cangkir angin.
Sensor kecepatan angin cangkir angin adalah sensor kecepatan angin yang sangat umum, yang pertama kali ditemukan oleh Robinson di Inggris. Di Cina, sensor kecepatan angin cangkir angin telah banyak digunakan. Bagian penginderaan sensor kecepatan angin cangkir angin terdiri dari tiga atau empat cangkir kosong berbentuk kerucut atau setengah bola. Cangkang cangkir berongga dipasang pada braket berbentuk bintang berujung tiga pada sudut 120 derajat atau pada braket berbentuk salib pada sudut 90 derajat satu sama lain. Permukaan cekung cangkir disusun dalam satu arah, dan seluruh rangka lengan silang dipasang pada sumbu rotasi vertikal.
Bila angin bertiup dari kiri, maka cawan angin 1 sejajar dengan arah angin, dan komponen gaya tekanan angin pada cawan angin 1 pada arah paling tegak lurus sumbu cawan angin kira-kira nol. Cangkir angin 2 dan 3 berpotongan dengan arah angin dengan sudut 60 derajat. Untuk wind cup 2, permukaan cekungnya menghadap angin dan menanggung tekanan angin terbesar; wind cup 3 mempunyai permukaan yang cembung menghadap angin, dan angin di sekitarnya membuat tekanan angin lebih kecil dibandingkan dengan wind cup 2. Karena adanya perbedaan tekanan antara wind cup 2 dan wind cup 3 dengan arah tegak lurus sumbu angin. cawan angin, cawan angin mulai berputar searah jarum jam.
Setelah cawan angin mulai berputar, karena cawan 2 berputar mengikuti arah angin maka tekanan angin relatif berkurang, sedangkan cawan 3 berputar melawan angin dengan kecepatan yang sama, tekanan angin relatif meningkat, dan perbedaan tekanan angin terus menurun. Setelah jangka waktu tertentu (kecepatan angin konstan), ketika perbedaan tekanan parsial yang bekerja pada ketiga cangkir angin adalah nol, cangkir angin akan berputar dengan kecepatan yang seragam. Dengan cara ini kecepatan angin dapat ditentukan berdasarkan kecepatan cawan angin (putaran per detik).
Ketika cangkir angin berputar, ia menggerakkan cakram pemotong multi-gigi koaksial atau batang magnet untuk berputar, dan memperoleh sinyal pulsa yang sebanding dengan kecepatan cangkir angin melalui sirkuit. Sinyal pulsa dihitung oleh penghitung, dan nilai kecepatan angin aktual dapat diperoleh setelah konversi. Saat ini, anemometer rotor baru menggunakan tiga cangkir, dan kinerja cangkir berbentuk kerucut lebih baik daripada anemometer hemisferis. Ketika kecepatan angin meningkat, rotor dapat dengan cepat meningkatkan kecepatannya agar sesuai dengan kecepatan aliran udara. Ketika kecepatan angin berkurang, karena pengaruh inersia, kecepatan angin tidak akan langsung turun. Anemometer putar biasanya menunjukkan kecepatan hembusan angin yang terlalu tinggi dan mempunyai efek yang terlalu besar (menghasilkan kesalahan rata-rata sekitar 10%).
