สถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
สถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (ฟีโบ้) Institute of field robotics, King Mongkut’s University of Technology Thonburi FIBO, KMUTT) เป็นหน่วยงานระดับคณะ ในสังกัด มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี เริ่มเปิดทำการเรียนการสอนเมื่อปี พ.ศ. 2538 ในชื่อ ศูนย์ปฏิบัติการพัฒนาหุ่นยนต์ภาคสนาม ตามแผนพัฒนาการศึกษาฉบับที่ 7 เพื่อวิจัยพัฒนาการศึกษาระดับสูงทางด้านวิชาการหุ่นยนต์ และงานวิจัยทางด้านระบบอัตโนมัติในภาคอุตสาหกรรม รวมถึงการให้บริการรับปรึกษาด้านอุตสาหกรรมต่างๆภายในประเทศ เป็นเครื่องวัดความหนืดแบบสั่นสะเทือนเป็นระบบหยาบที่เคยใช้วัดงามหนืดในสภาพกระบวนการพิเศษ ลิขสิทธิ์เป็นของบริษัท SOFRASER ส่วนที่ทำงานของตัวส่งสัญญาณ (sensor) คือ ท่อสั่น ช่วงความถี่ของการสั่นสะเทือนจะแปรผันไปตามความค่าความหนืดของของเหลวซึ่งมีท่อจุ่มอยู่ เหมาะสมกับการวัดของเหลวที่เหนียวเป็นก้อน และของเหลวที่มีความหนืดสูง (1,000,000 cP) ปัจจุบันนี้ อุตสาหกรรมต่าง ๆ ในโลกได้พิจารณาเครื่องวัดความหนืดเหล่านี้ว่าเป็นระบบที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการวัดค่าความหนืด แตกต่างจากเครื่องวัดความหนืดแบบหมุนซึ่งต้องการการบำรุงรักษามากกว่า และขาดความสามารถในการวัดของเหลวที่เหนียว อีกทั้งยังต้องปรับค่าหลังจากที่มีการใช้อยู่บ่อยครั้ง
เครื่องวัดความหนืดแบบสั่นสะเทือนจะไม่มีส่วนที่เคลื่อนไหว ส่วนที่เปราะบาง และส่วนที่กระตุ้นเล็กมาก ตัวรับรู้ หรือ เซ็นเซอร์ เป็นวัตถุชนิดหนึ่งที่มีหน้าที่ตรวจจับเหตุการณ์หรือการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมของตัวมันเอง จากนั้นมันก็จะให้ผลลัพธ์ที่สอดคล้องกันออกมาและส่งไปยังศูนย์ควบคุม ตัวรับรู้เป็นตัวแปรสัญญาณ ชนิดหนึ่ง มันสามารถให้สัญญาณออกมาได้หลากหลายชนิด แต่โดยทั่วไปจะใช้สัญญาณไฟฟ้าหรือสัญญาณแสง ยกตัวอย่างเช่นคู่ควบความร้อน จะแปลงค่าอุณหภูมิ(สิ่งแวดล้อม)ให้เป็นแรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกัน ในทำนองที่คล้ายกัน เทอร์มอมิเตอร์แบบปรอทในหลอดแก้วจะเปลี่ยนอุณหภูมิที่วัดได้ให้อยู่ในรูปการขยายตัวหรือการหดตัวของของเหลว ซึ่งสามารถอ่านได้บนหลอดแก้วที่ผ่านการสอบเทียบแล้ว ตัวรับรู้ทุกชนิดจะต้องผ่านการสอบเทียบ โดยเทียบกับค่ามาตรฐานที่เป็นที่ยอมรับ
ตัวรับรู้ถูกใช้ในอุปกรณ์ประจำวัน เช่นปุ่มกดลิฟท์แบบไวต่อการสัมผัส(เซ็นเซอร์สัมผัส) และโคมไฟที่สลัวหรือสว่างขึ้นโดยการสัมผัสที่ฐาน นอกจากนี้ยังมีการใช้งานเซ็นเซอร์นับไม่ถ้วนที่คนส่วนใหญ่ไม่ได้รับรู้ ด้วยความก้าวหน้าทางเครื่องกลจุลภาคและแพลตฟอร์มไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ง่ายต่อการใช้งาน การใช้งานของตัวรับรู้ได้ขยายออกไปไกลเกินกว่าการวัดในสาขาอุณหภูมิ, ความดันหรือการไหลแบบเดิมส่วนมาก ยกตัวอย่างเช่น MARG (Magnetic, Angular Rate, and Gravity) sensors ยิ่งไปกว่านั้น ตัวรับรู้แบบแอนะล๊อกเช่นโปเทนฉิโอมิเตอร์และตัวต้านทานที่ไวต่อแรงยังคงถูกใช้อยู่อย่างกว้างขวาง การใช้งานจะรวมถึงการผลิตและเครื่องจักร, เครื่องบินและยานอวกาศ, รถยนต์, เครื่องไฟฟ้า, การแพทย์, และหุ่นยนต์ มันยังรวมถึงในชีวิตประจำวัน
ความไวของตัวรับรู้หมายถึงว่าสัญญาณส่งออกของตัวรับรู้จะเปลี่ยนแปลงมากแค่ไหนเมื่อปริมาณของสัญญาณที่ป้อนเข้าเพื่อทำการวัดมีการเปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่นถ้าปรอทในเทอร์มอมิเตอร์เครื่องไหวไป 1 ซม. เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนไป 1 องศาเซลเซียส ดังนั้นความไวจะมีต่าเป็น 1 เซนติเมตร/°C (สมมติว่าสโลป Dy/Dx มีลักษณะเป็นเชิงเส้น) ตัวรับรู้บางตัวยังอาจมีผลกระทบกับสิ่งที่มันวัด เช่นเทอร์มอมิเตอร์ที่อุณหภูมิห้องถูกใส่ลงในถ้วยร้อนที่ใส่ของเหลว ความเย็นของเทอร์มอมิ้ตอร์จะทำให้ของเหลวเย็นลงในขณะที่ของเหลวทำให้เทอร์มอมิเตอร์ร้อนขึ้น ตัวรับรู้จำเป็นจะต้องมีการออกแบบเพื่อให้มีผลขนาดเล็กกับสิ่งที่ถูกวัด การทำให้ตัวรับรู้มีขนาดเล็กลงมักจะปรับปรุงให้ดีขึ้นในเรื่องนี้และอาจทำให้เกิดข้อได้เปรียบอื่น ๆ ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีจะช่วยให้มีการสร้างตัวรับรู้อื่น ๆ มากขึ้นอีกมากมายในขนาดจุลภาคเช่นไมโครเซนเซอร์โดยใช้เทคโนโลยี MEMS (Microelectromechanical systems) ในหลายกรณีส่วนใหญ่ ไมโครเซนเซอร์จะมีความเร็วและความไวที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับกรรมวิธีแบบมหภาค การจำแนกประเภทของข้อผิดพลาดในการวัด ตัวรับส่งสัญญาณอินฟาเรดที่มีชิ้นส่วนการตรวจจับและการส่งผ่านทางด้านซ้าย
ตัวรับรู้ที่ดีต้องทำตามกฎต่อไปนี้
-มีความไวต่อคุณสมบัติที่จะวัด
-มีความไวต่อคุณสมบัติอื่นใดๆที่อาจจะพบได้ในการประยุกต์ใช้ของมัน
-ไม่มีอิทธิพลต่อคุณสมบัติที่จะวัด
ตัวรับรู้ในอุดมคติจะถูกออกแบบมาให้เป็นแบบเชิงเส้นหรือเป็นเส้นตรงกับบางฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์อย่างง่ายของการวัดซึ่งปกติเป็นค่าลอการิทึม เอาต์พุตของตัวรับรู้ดังกล่าวเป็นสัญญาณแอนะล็อกและเป็นสัดส่วนโดยตรงกับค่าหรือฟังก์ชันที่เรียบง่ายของคุณสมบัติที่ถูกวัด จากนั้น ความไวจะถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนระหว่างสัญญาณเอาต์พุตกับคุณสมบัติที่ถูกวัด ตัวอย่างเช่น ถ้าเซ็นเซอร์ตัวหนึ่งใช้วัดอุณหภูมิและมีเอาต์พุตเป็นแรงดันค่าหนึ่ง ความไวจะเป็นค่าคงที่มีหน่วยเป็นโวลต์/เคลวิน เซ็นเซอร์นี้ทำงานเป็นเชิงเส้นเพราะอัตราส่วนเป็นค่าคงที่ที่ทุกจุดของการวัด สำหรับสัญญาณเซ็นเซอร์ที่เป็นแอนะล๊อกที่จะต้องถูกประมวล หรือถูกใช้ในอุปกรณ์ดิจิทัล มันจะต้องถูกแปลงให้เป็นสัญญาณดิจิทัลโดยใช้ตัวแปลงแอนะล๊อกเป็นดิจิตอล
ความละเอียดของตัวรับรู้คือการเปลี่ยนแปลงที่เล็กที่สุดที่มันจะสามารถตรวจพบได้ในปริมาณที่มันกำลังวัด เช่นในจอแสดงผลแบบดิจิทัล ดิจิตหลักที่สำคัญน้อยที่สุดจะกระพริบ เป็นการแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงของขนาดนั้นเท่านั้นที่จะถูกปรับละเอียด ความละเอียดจะเกี่ยวข้องกับความแม่นยำที่จะทำการวัด ตัวอย่างเช่นหัววัดอุโมงค์การสแกน(ปลายแหลมใกล้พื้นผิวใช้รวบรวมกระแสอุโมงค์อิเล็กตรอน) สามารถสร้างความละเอียดในการวัดอะตอมและโมเลกุล