Yksittäisantureiden

Yksittäisantureiden käsite kattaa yksittäiset sensoriyksiköt, joita käytetään mittaamaan fysikaalisia tai kemiallisia ilmiöitä. Jokainen yksittäisanturi muuntaa mitattavan ilmiön elektroni- tai optiseen signaaliin siten, että tuloksena saadaan luettava mittausarvo tai muutettava ohjausdata. Ne voivat toimia itsenäisesti tai osana suurempia mittausjärjestelmiä.

Yksittäisanturin toiminta perustuu kolmeen osaan: sensori, joka reagoi ilmiöön, muunnin (transducer), joka muuntaa sensorin vasteen signaaliksi, sekä signaalin käsittelyn ja rajapintojen vaihe, jossa signaali vahvistetaan, suodatetaan ja muunnetaan loppukäyttöä varten. Tämän lisäksi järjestelmä voi sisältää lämpötilan kompensaation, kalibroi­don ja tiedonvälityksen rajapintoja, kuten analogista tai digitaalista lähtöä.

Tärkeimmät suorituskykyarvot kuvaavat yksittäisanturin laatua: tarkkuus, toistettavuus, herkkyys, lineaarisuus, hysteresis, vasteaika, mittausalue sekä kohina ja lämpötilastabiilisuus. Yksi sensor voi olla herkempi tietyille ilmiöille, mutta se saattaa olla herkemmin herkistettävissä ympäristötekijöille. Kalibrointi ja trassabiliteetti ovat keskeisiä, jotta mittaustulokset ovat vertailukelpoisia ja luotettavia.

Erilaisia yksittäisantureita on lukuisia: lämpötilan mittaavat termoparit ja RTD:t, paineanturit (piezoresistiivinen, kapasitanssi), kosteuden ja kaasujen sensorit, optiset sensorit (fotodetektorit, valosensoreita käyttävät järjestelmät), sekä magneettiset ja liikeanturit (kiihtyvyys-, gyroskoopa- sekä magneto-sensorit). Yksittäisantureita käytetään laajasti teollisessa automaatiossa, ympäristövalvonnassa, lääketieteessä ja kuluttajakomponentteissa, joissa tilan- ja prosessiseuranta vaativat tarkkaa, paikallista mittausta ilman laajaa sensoriverkkoa.

Yksittäisantureiden valinnassa huomioidaan sovelluksen vaatimukset, kuten mitta-alue, ympäristöolosuhteet, herkkyys, kustannukset ja liitäntätekniikka. Ne voivat myös toimia osana sensoriverkkoja, joissa useampi yksittäisanturi yhdessä parantavat mittauksen luotettavuutta ja kattavuutta.

---