物联网中的执行器

物联网设备由物理对象（“事物”）+控制器（“大脑”）+传感器+执行器+网络（互联网）组成。执行器是移动或控制机构或系统的机器部件或系统。设备中的传感器感知环境，然后根据执行所需的动作为执行器生成控制信号。

伺服电机是致动器的一个例子。它们是线性或旋转执行器，可以移动到给定的指定角度或线性位置。我们可以将伺服电机用于物联网应用，并根据需要使电机旋转 90 度、180 度等。

下图显示了执行器的作用，控制器根据传感器数据指示执行器进行工作。

物联网设备的工作和执行器的使用

控制系统通过执行器作用于环境。它需要一个能源和一个控制信号。当它接收到控制信号时，它将能源转换为机械操作。在此基础上，它使用何种形式的能源，它有以下不同的类型。

执行器类型：

1. 液压执行器 –

液压致动器使用液压动力来执行机械操作。它们由气缸或流体马达驱动。根据物联网设备的需要，将机械运动转换为旋转、线性或振荡运动。 Ex-建筑设备使用液压执行器，因为液压执行器可以产生大量的力。

好处 ：

• 液压执行器可以产生大量的力和高速度。
• 用于焊接、夹紧等。
• 用于降低或升高汽车运输载体中的车辆。

缺点：

• 液压油泄漏会导致效率损失和清洁问题。
• 它是昂贵的。
• 它需要降噪设备、热交换器和高维护系统。

2. 气动执行器 –

气动执行器使用真空或高压压缩空气形成的能量转换为线性或旋转运动。示例 - 用于机器人技术，使用通过压缩空气像人的手指一样工作的传感器。

好处 ：

• 它们是一种低成本的选择，可在极端温度下使用，在这种情况下，使用空气比化学品更安全。
• 它们需要低维护、耐用且使用寿命长。
• 启动和停止运动非常快。

缺点：

• 压力损失会降低效率。
• 空压机应连续运行。
• 空气会被污染，需要维护。

3. 电动执行器 –

电动执行器使用电能，通常由将电能转换为机械扭矩的电机驱动。电动致动器的一个例子是基于螺线管的电铃。

好处 ：

• 由于它可以自动化工业阀门，因此它在各个行业中有许多应用。
• 它产生的噪音更小，使用安全，因为没有流体泄漏。
• 它可以重新编程，并提供最高的控制精度定位。

缺点：

• 它是昂贵的。
• 这在很大程度上取决于环境条件。

其他执行器是 –

• 热/磁致动器 –
  它们由热能或机械能驱动。这些致动器使用形状记忆合金 (SMA) 或磁性形状记忆合金 (MSMA)。热/磁致动器的一个例子可以是使用 SMA 的压电电机。
• 机械执行器 –
  机械致动器通过将旋转运动转换为直线运动来执行运动。它涉及滑轮、链条、齿轮、导轨和其他操作装置。示例 – 曲轴。
• 软执行器
• 形状记忆聚合物
• 光活化聚合物
• 随着物联网世界的不断扩大，传感器和执行器将在商业和家庭应用中得到更多的使用，同时在工业中已有应用。