Anturi

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Tyypin TSI VelociCalc 9535 ilman nopeus- ja lämpötila-anturi

Anturi (aistin, sensori) on mittalaitteen osa, jonka reagointia ympäristön kanssa, esimerkiksi sähkönjohtavuuden muutosta, käytetään avuksi fysikaalisten suureiden mittaamiseen tai kemiallisia yhdisteiden tunnistamiseen. Anturissa itsessään ei ole yleensä ole näyttöä tai osoitinlaitetta, vaan anturi välittää mittauksen tiedon eteenpäin mittarille tai automaatiojärjestelmälle.

Terminologiasta[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Automaatiossa käytetään mittalaitteista nimitystä anturi erotukseksi käsinkäytettävistä mittareista. Mittaustekniikalla pitkän historian vuoksi monella anturilla on omia nimityksiään. Anturia voidaan sanoa mittakärjeksi, rajakytkimeksi, tunnistinosaksi, filamentiksi (kemikaaliherkkä pinta), termopariksi, elektrodiksi ym. Termiä aistinelin käytetään biologiassa. "Anturi"-sana tulee antaa-verbistä eli anturi antaa mittasignaalin.[1]

Antureista ja mittaamisesta[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Anturi voi mitata kohdetta suoraan tai epäsuorasti. Esimerkki epäsuorasta mittauksesta on massavirtamittaus, jossa pienen sivuputken läpi menevää virtausta lämmitetään tunnetulla teholla ja sen jälkeen mitataan lämpötilannousu, josta päätellään massavirran suuruus. Anturit, joilla on oma ohjauselektroniikansa, sisältävät useanlaisia mittausta tarkentavia toimintoja, kuten korjauskertoimia, -käyriä ja -taulukoita. Samoin mittaushajontaa voidaan pienentää keskiarvoistamalla peräkkäisiä mittauksia. Mittausanturista yleensä saatava analoginen signaali voidaan muuttaa tietojenkäsittelyä varten digitaaliseen muotoon joko itse anturin ohjausyksikössä tai erillisessä A/D-muuntimessa. Älykkäät anturien ohjausyksiköt voivat olla liitettävissä suoraan kenttäväylään tai Internetiin. Antureita käytetään paljon automaatiossa, esimerkiksi robotiikassa.

Tyypillisiä antureita:

Mikroanturit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Mikroanturi on anturi, jonka fyysisistä dimensioista vähintään yksi on mikrometriluokkaa. Mikroanturit soveltuvat mittaamaan kaikkea mitä muutkin anturit pystyvät mittaamaan. Lisäksi mikroanturit kykenevät käsittelemään kohteita, joiden mittaamiseen tarvitaan erittäin pientä kokoa.Anturit ovat suhteellisen vanha keksintö, mutta viimeaikainen kehitys pienoiskoossa rakentamisen teknologioissa on johtanut hyvin pieniin ja kykeneviin antureihin.

Mikroelektroniikkateollisuuden kehityksen myötä syntyneitä mikrovalmistustekniikan prosesseja on käytetty jo kahden vuosikymmenen ajan mikroelektromekaanisten systeemien (MEMS) valmistuksessa. Prosessit ovat kehittyneet ja lopputuotteista on tullut poikkeuksellisen luotettavia ja suhteellisen halpoja valmistaa. Muita mikroantureiden etuja ovat niiden pieni koko, pieni massa, vähäinen tehonkulutus, kyky nopeisiin mittauksiin, herkkyys ja tarkkuus. Lisäksi mikrovalmistustekniikoilla tehtyihin antureihin voidaan jo valmistusvaiheessa helposti integroida muutakin elektroniikkaa esimerkiksi signaalin käsittelyä ja tiedon tallennusta varten. Kasvu ja kehitys alalla on ollut nopeaa. Painetta ja kiihtyvyyttä mittaavia mikroantureita myydään nykyisin vuosittain kymmeniä miljoonia.

Viime vuosina on kehitetty prosesseja, joiden avulla kyetään kasvattamaan nanomateriaaleja, joiden rakenteiden koko on molekyylitasolla. Nämä nanomateriaalit ovat osoittautuneet hyvin käyttökelpoisiksi pienissä antureissa etenkin kemiallisissa ja biologisissa sovelluksissa. Kaksidimensioiset bioanturi-matriisit, jotka tunnistavat näytteen molekyylit DNA:n tai vasta-aineiden perusteella, ovat erityisen tärkeitä. Ne ja monet muut pienet anturit mahdollistavat lähes välittömät paikalla tehtävät diagnoosit, eikä näytteitä tarvitse lähettää keskuslaboratorioon analyysia varten. Pienet anturit mahdollistavat myös diagnostisen laitteiston sijoittamisen kehon sisälle. Näillä antureilla uskotaan olevan entisestään kasvava vaikutus biolääketieteen ja kliinisen lääketieteen kehittymisessä.lähde?

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]