01
什么是感应?
感知是通过传感器等捕获对象的状态和变化,并根据目的获取可用信息。
温度、湿度、水分等,在现场想知道的状态各种各样。传感的基本思想是以某种方式检测状态并使其成为可用于比较,记录,判断等的信息。
“传感”一词的使用范围非常广泛,涵盖的对象也十分广泛,不仅包括温度和湿度,还包括压力、流速、位置、振动等等。本文将着重探讨“测量”的实际含义,特别是工业测量,这也是CHINO的核心业务。
传感器和传感有什么区别?
传感器是用于捕捉对象状态和变化的要素和设备。
传感是指使用传感器等捕获对象的状态和变化并获取必要信息的一系列行为和技术。
例如,热电偶是用于捕获温度的典型温度传感器。
但是,安装热电偶本身并不是目的。有“我想知道产品的温度”和“我想检查炉内的温度”的目的,我们使用热电偶作为手段。
换句话说,传感器是传感的元素之一,传感包括使用它来获取必要信息的想法。
测量和测量有什么不同?
“传感”“测量”“测量”实际上是重叠使用的词。因此,并不是在所有情况下都能明确区分。
此页面将传感视为一个称为“捕获目标的状态和变化,并获取必要的信息”的大入口。
“什么是温度测量?”详细解释了如何实际测量温度以及如何处理测量值。
02
首先,为什么要测量它?
不是因为有测量器才测量的。因为想知道什么,为了捕捉那个状态要测量。
在考虑传感时,我想检查的第一件事不是“使用哪种传感器”,而是“为什么要测量?”。
了解可以比较,记录和判断状态的信息
人们可以从“热”,“冷”,“湿”,“干”的感觉中在一定程度上判断周围环境。
然而,仅凭感觉或稍后检查来准确比较状态并不容易。
例如,信息“昨天100°C,今天110°C”比信息“比昨天热一点”更容易处理状态差异。
通过测量,您可以比较和记录目标状态,将其与标准进行比较,捕获变化并判断异常。
换句话说,测量也是将网站的状态视为可用于判断和行动的信息。
在“衡量什么”之前考虑“你想知道什么”
例如,假设用工业炉测量温度。在这个时候,你真正想知道的是“温度”吗?
实际上,可能是测量温度以知道“产品是否被适当加热”,“是否在预定条件下进行热处理”,“是否发生异常温度升高”。
在干燥工序中测量水分的情况也是一样的。在某些情况下,可以测量水分以判断“是否足够干燥”,“是否处于进行下一步的状态”,“产品质量是否在标准范围内”,而不是水分含量本身的数字。
您真正想要了解的内容并不总是相同的。在考虑感知时,重要的是要从“测量什么”回到“你真正想知道什么”。
如果目的发生变化,必要的感知也会发生变化
即使是测量相同的温度,根据目的的不同,所需的条件也会有所不同。是希望尽早检测异常,还是用于产品品质管理,抑或是为了对设备进行控制,所需精度、响应速度、测量位置、测量频率等都会随之变化。
因此,重要的是不仅要组织“测量多少°C”,还要组织“为什么要知道状态”,然后考虑测量方法。
03
如何将目标状态更改为“信息”?
在传感中,您可以捕获与该状态相关的另一种现象,而不是您想要了解的状态本身,并获取必要的信息。
传感的基本流程可以考虑如下。
想知道的事情→相关的状态・物理量→根据状态变化的现象→通过传感器等检测→信号→可以利用的信息
热电偶利用与温度有关的热电动势
热电偶利用热电势与不同金属电路中温度之间的关系来确定温度。
换句话说,通过转换“温度→电动势→电信号→温度信息”将温度视为信息。
热电偶的详细原理和类型在“什么是热电偶?”中解释。
红外温度仪利用物体发出的红外辐射。
测量温度的方法不止一种。红外温度仪通过探测物体发出的电磁波来判断温度。
您可以看到,热电偶利用不同的现象来获取相同的“温度”信息。
红外线水分计利用与水分有关的红外线的吸收
关于水分,不是直接读取想知道的水分本身,也有利用根据水分变化的红外线的吸收等的方法。
我们使用“水分→红外吸收变化→光学信息→水分信息”的关系。
有关详细原理和校准曲线,请参阅“什么是红外线水分计?”。
04
你想知道什么?考虑符合目的的传感方法
通过分别考虑“你想知道什么”和“你使用什么样的现象/方法来捕捉它”,可以更容易地组织传感方法。
| 想知道的东西 | 使用的性质/现象的例子 | 测量方法示例 |
|---|---|---|
| 温度 | 热伏、电阻、热辐射等 | 热电偶、热电阻、红外温度仪 |
| 湿度、露点 | 传感器特性随水蒸气的变化等 | 湿度传感器等 |
| 水分 | 质量变化、电学特性、红外吸收等 | 干燥法、电气式、红外线式等 |
上表是典型的例子。根据测量对象和用途的不同,可以使用的原理和方法也不同。
我想知道温度
温度可以用热电偶和热电阻等方法测量,也可以用利用红外辐射的非接触式方法测量。
最佳方法不仅取决于温度范围,还取决于物体、精度要求、响应能力和安装条件。
想知道湿度和露点
想知道空气和气体中含有的水蒸气的状态时,会使用湿度和露点等指标。
相对湿度、绝对湿度、露点等各自表示的内容不同。组织您想知道的内容并考虑适当的指标和测量方法非常重要。
想知道水分
关于固体、粉体、食品、原材料等含有的水分,测量方法也不止一种。
可以利用干燥引起的质量变化、电气特性、红外线吸收等各种现象。
此外,适当的方法取决于您是在实验室中测量还是在生产线上连续测量。
即使是同样的东西,测量方法也不止一种。
从一开始就没有必要只考虑设备名称,“因为这个传感器是温度”,“这个测量仪器因为它是水分”。
通过考虑目标,环境,所需的精度,测量频率,测量后的应用等,可以找到合适的传感方法。
重要的是将测量对象和测量方法视为不同的轴。
05
感应信息用于什么?
传感的目的不仅仅是显示数值。至关重要的是,要利用获取的信息来指导现场决策和行动。
测量是判断和行动的入口
通过感应获得的信息可用于各种目的。
- 记录状态
- 可视化变化
- 监视异常
- 控制设备
- 确认质量
- 分析和改进数据
即使在物联网和数据分析中,获取设施和产品作为数据发生的事情也是起点。
换句话说,感知是将现实状态与随后的判断和行为联系起来的入口之一。
“测量后”对于温度管理也很重要
仅靠测量温度,并不一定意味着温度管理就已完成。有时需要根据测量数据对设备进行控制,监控异常情况,或进行记录以便日后查阅。
此外,还必须确保测量持续可靠。
在“温度回路”部分详细解释了将测量、控制、监测和校准视为连续过程的方法。
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为了信任和使用感知到的信息
测量仪器上显示数值并不一定意味着传感功能正常。
因为传感器有反应,所以不一定能正确测量
例如,对于温度传感器,安装位置和安装方法可能会影响测量值。
使用红外温度仪时,必须考虑被测物体的辐射率、测量距离、测量范围以及周围环境的反射等因素。
换句话说,“传感器检测到一些变化”和“正确捕获您真正想知道的状态”并不相同。
考虑测量对象、测量方法、安装条件、周围环境等很重要。
为了信任和使用测量值
在将测量值用于质量管理或设备控制等方面时,需要考虑这些值的可靠性程度。
为此,不仅要确认测量方法,还要确认测量条件、传感器状态、设置方法、经时变化、校正等。
通过不仅考虑“如何测量”而且考虑“如何信任和使用该值”,可以更容易地将感知信息与实际判断相关联。
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如果你迷路了,想想为什么要衡量它
选择新传感器时,如果您觉得测量值不正确,请查看过去的测量方法。在这种情况下,请在“测量什么”之前考虑一下。
第一个问题是“你到底想知道什么?”。
在选择传感器之前,在更改测量仪器之前,首先检查目的可以更轻松地组织必要的传感方法。
例如,即使您在干燥过程中测量温度,您真正想知道的不是温度,但它可能“足够干燥”。
在这种情况下,检查温度以外的状态可能会获得接近目的的信息。
重要的是不要从测量仪器和传感器开始思考,而是从目的回到测量。
考虑感应时的6个问题
- 你想知道什么?
- 你为什么要知道?
- 与状态相关的变化是什么?
- 你能用什么样的现象来捕捉它?
- 你需要知道什么样的条件,准确性和速度?
- 得到的信息用来做什么?
传感不仅仅是用传感器测量某些东西。
是为了将想知道的事情变成可以用于判断和行动的信息的入口。
当你觉得“你为什么要测量这个?”时,回到这个问题会让你更容易看到你真正需要的测量方法。
FAQ
感知常见问题
简单地说,感应是什么?
感知是通过传感器等捕获对象的状态和变化,并根据目的获取可用信息。
测量温度、湿度、水分和其他因素,并利用这些信息进行记录、监控、控制和决策,是传感的一个例子。
传感器和传感有什么区别?
传感器是用于捕捉对象状态和变化的要素和设备。
传感是指使用传感器等捕获对象的状态和变化并获取必要信息的一系列行为和技术。
感应和测量、测量有什么不同?
传感,测量和测量是重叠使用的术语,并且在所有情况下都无法清楚地区分。
在此页面上,我们从广义上处理感知“捕获目标的状态和变化,并将其作为可用信息获取”。
通过感应可以测量什么?
温度、湿度、水分以及压力、流速、位置、振动等各种条件和量都会受到感应。
此外,即使是同一对象,也并非只有一种物理现象或测量方法可用。例如,温度的测量方法不仅包括热电偶或热电阻等接触式方法,还包括利用红外辐射的非接触式方法。
传感和物联网有什么不同?
感知是从真实对象获取状态和变化作为信息。
物联网是一个概念,包括将设备等连接到网络并发送/接收,存储和利用获取的信息的机制。
因此,可以认为通过传感获得的站点信息由物联网收集,累积和利用。
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一旦您了解了传感的概念,您就可以详细了解实际测量的内容以及如何测量它。