Датчики какие бывают: Датчики. Какие бывают датчики, их принцип работы и подключение

Содержание

Датчики – что это такое, их виды, назначение и применение различных типов

Датчик это электронное или электромеханическое устройство, предназначенное для преобразования определенного воздействия в электрический сигнал. Это одно из нескольких определений, которое кажется мне наиболее простым и подходящим.

Датчик можно представить как "черный ящик", имеющий нечто на входе и формирующий на выходе сигнал, пригодный для дальнейшей передачи и обработки (рис.1).

В большинстве случаев мы будем рассматривать параметры и характеристики входного воздействия и вид (способ формирования) выходного сигнала, а также, как это можно использовать для решения конкретных задач.

Схемотехника на уровне принципиальных схем в данном контексте нас не интересует.

Датчики различных типов широко применяются в:


УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Для начала давайте рассмотрим типы устройств с точки зрения характера регистрируемых ими воздействий. Здесь можно выделить две группы:

  • контактные;
  • бесконтактные.

Первые подразумевают механическое воздействие. Характерным представителем такой группы являются конечные выключатели, приборы регистрирующие и измеряющие давление, скорость потока жидкостей и газов.

Бесконтактные типы используют несколько принципов обнаружения события: магнитный, оптический, микроволновый, емкостной, индукционный, ультразвуковой.

Каждый из них имеет особенности, определяющие область применения. Например, индукционные датчики не реагирует на предметы из немагнитных материалов. Кроме того, тип устройства определяет дальность действия (обнаружения).

Оптические (оптико электронные), микроволновые, ультразвуковые способны работать на значительном удалении от объекта контроля. Остальные предназначены для использования на небольших расстояниях.

Область применения различных видов датчиков.

В зависимости от назначения, датчики позволяют обнаруживать наличие предмета в зоне своего действия, определять его положение, скорость и направление перемещения, геометрические размеры.

Кстати, техническими характеристиками определяется минимальный размер контролируемого объекта, который может составлять от нескольких миллиметров до десятков сантиметров.

Кроме того датчики используются для контроля температуры, состава, свойств и состояния окружающей среды.

К примеру, датчики дыма в системах пожарной сигнализации позволяют обнаруживать пожар на начальных стадиях. Широко используются датчики уровня, причем как жидкостей, так и сыпучих материалов.

ТИПЫ И ПАРАМЕТРЫ ВЫХОДНЫХ СИГНАЛОВ

Поскольку назначением любого преобразователя является не только обнаружение воздействия, но также его преобразование, то классификация датчиков по способу формирования выходного сигнала не менее важна, чем по обнаруживаемому параметру.

Различают следующие типы выходов:

  • пороговый;
  • аналоговый;
  • цифровой.

Первый самый простой и характеризуется двумя состояниями "0", "1" – выключено, включено. В качестве элементов, формирующих такой сигнал выступают "сухие контакты" (реле) или электронные ключи (транзисторные, тиристорные, симисторные и пр.

).

Основным параметром такого выхода является коммутируемые ток и напряжение.

Причем, обратите внимание, могут быть указаны максимальные и (или) номинальные значения. В первом случае имеется в ввиду непродолжительное время работы в указанном режиме, во втором – неограниченно.

Достоинством таких устройств является универсальность – возможность работы практически во всех системах контроля и управления. Исключение могут составлять специализированные системы, "заточенные" под решение специфичных задач и использующие собственную линейку оборудования.

Аналоговый датчик имеет на выходе сигнал, электрические характеристики которого (чаще напряжение) пропорционально зависят от контролируемого воздействия.

В качестве примера можно привести некоторые виды термодатчиков. Для анализа и обработки такого сигнала требуются специальные схемотехнические решения. Плюсом такого исполнения является высокая информативность.

Наверное многие знают что существует двоичный код, то есть последовательность логических уровней ("0" – низкий, "1" – высокий).

Таким способом можно передавать информацию о состоянии устройства (значение измеряемого параметра), а также его уникальный адрес.

Датчики, использующие такую технологию называются цифровыми. Подобный сигнал также требует дополнительной обработки, следовательно оборудование, работающее по такому принципу должно быть совместимо. Но в простых системах контроля и управления чаще используется первый способ.

В завершение нужно заметить, что датчики, работающие в системах автоматики и управления могут иметь различную степень пыле-влаго защиты и рабочие температурные диапазоны.

Конкретный тип и конструктивное исполнение устройства определяется в зависимости от решаемых задач и условий эксплуатации.

  *  *  *


© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

Какие бывают датчики на двигателе

Датчики автомобиля — проверяем работоспособность датчиков

Современный автомобиль состоит из множества механических, электромеханических и электронных компонентов. Оптимальная работа двигателя должна обеспечиваться независимо от внешних условий. При изменении внешних факторов, работа узлов и компонентов должна адаптироваться под них. Датчики автомобиля служат своеобразным следящим устройством за работой автомобиля. Рассмотрим основные датчики:

Запишитесь в автосервис и получите квалифицированную помощь специалистов.

1. Датчик температуры в автомобиле — неисправности

Принцип работы датчика температуры охлаждающей жидкости основан на изменении входного сопротивления при изменении температуры диагностируемой среды.

Датчик температуры охлаждающей жидкости установлен на головке блока цилиндров. При неисправном датчике на панели приборов загорается лампочка перегрева ОЖ.

Исправность сенсора определяют по изменению сопротивления между его клеммами в зависимости от степени
нагрева.

2. Датчик коленчатого вала в автомобиле — основные проблемы

Этот электромагнитный датчик, который служит для измерения частоты вращения
коленчатого вала двигателя, основан на электромагнитном принципе Холла.

Где находится датчик коленвала?

Характерным
месторасположением датчика коленчатого вала является нижняя часть блока цилиндров.

Диагностируемым элементом служит специальный сигнальный диск коленчатого
вала двигателя.

Признаками неисправности датчика коленчатого вала являются: нестабильная работа двигателя на холостом ходу, глушение двигателя, возникновение детонации. Для проверки исправности на снятый датчик подключают свою электропроводку и, включив зажигание, замеряют напряжение между массой двигателя и положительным контактом датчика. При кратковременном касании кончика датчика металлического предмета, вольтметр фиксирует напряжение в 5 вольт. При неисправном датчике напряжение не фиксируется. Читайте подробнее, также, про ремонт коленвала.

3. Датчик расхода воздуха в авто — на что влияет?

Принцип работы датчика расхода воздуха основан на измерении количества тепла, отданного потоку воздуха во впускном коллекторе двигателя.
Нагревательный
элемент датчика установлен перед воздушным фильтром автомобиля. Изменение
скорости потока воздуха и, соответственно, его массовой доли, отражается на степени
изменения температуры нагревательной спирали MAF-сенсора.

«Троение» двигателя при работе и потеря мощности говорит о возможном выходе из строя датчика расхода воздуха.

4. Кислородный датчик, лямда-зонд — неисправность датчика

Кислородный датчик или лямда-зонд определяет количество кислорода в выпускном коллекторе, оставшегося после сгорания топлива. Лямда-зонд входит в электронную систему управления двигателем, которая регулирует количество топлива, обеспечивая его полноту сгорания. Повышенный расход топлива характеризует возможную неисправность датчика.

5. Датчик дроссельной заслонки — признаки неисправности

Этот датчик представляет собой электромеханическое устройство, состоящего из чувствительного элемента и шагового двигателя.

Чувствительным элементом является
температурный датчик, а шаговый двигатель является исполнительным механизмом.


Это электромеханическое устройство изменяет положение дроссельной заслонки
относительно температуры охлаждающей жидкости. Таким образом, частота вращения
коленчатого вала двигателя зависит от степени нагрева ОЖ.

Характерным признаком неисправности этого датчика является отсутствие прогревочных оборотов и повышенный расход топлива.

6. Датчик давления масла — функции, выход из строя

На автомобилях японской марки устанавливается датчик давления масла мембранного
типа. Датчик состоит из двух полостей, разделенных гибкой мембраной. Масло
воздействует на мембрану с одной стороны, прогибаясь от давления. В измерительной
полости датчика мембрана соединена со штоком реостата.

В зависимости от давления моторного масла, мембрана прогибается больше или меньше, изменяя при этом общее сопротивление сенсора. Датчик давления масла расположен на блоке цилиндров двигателя.

Горящая лампочка давления масла на панели автомобиля может свидетельствовать о выходе из строя датчика.

7. Не работает датчик детонации в двигателе?

Датчик детонации двигателя измеряет угол опережения зажигания. При нормальной работе двигателя датчик находится в «холостом» режиме. При изменении процесса
сгорания в сторону взрывного характера сгорания топлива-детонации, датчик посылает сигнал электронной системе управления двигателем для изменения угла опережения
зажигания в сторону уменьшения.

Он расположен в районе воздушного фильтра на блоке цилиндров. Для проверки работоспособности датчика детонации, необходимо выполнить диагностику двигателя.

8. Датчик угла поворота распредвала — троит двигатель

Этот датчик находится на головке блока цилиндров и измеряет частоту вращения
распределительного вала двигателя, и на основе сигналов от датчика, блок управления определяет текущее положение поршней в цилиндрах.

Неравномерность работы двигателя и троение свидетельствует о некорректной работе датчика. Проверку производят при помощи омметра, измеряя сопротивление между клеммами сенсора.

9. Датчик АБС / ABS в автомобиле — проверяем работоспособность

Датчики АБС электромагнитного типа устанавливаются на колесах автомобиля и входят в антиблокировочную систему автомобиля.

Функцией датчика является измерение частоты вращения колеса. Объектом измерения датчика является сигнальный зубчатый диск, который установлен на ступице колеса. При неисправном датчике АБС, контрольная лампочка на панели управления не гаснет после запуска двигателя.

Технология определения работоспособности датчика заключается в измерении сопротивления между контактами датчика, при неисправности сопротивление равняется нулю.

10. Датчик уровня топлива в авто — как проверить работоспособность?

Датчик уровня топлива устанавливается в корпус бензонасоса и состоит из нескольких компонентов. Поплавок посредством длинной штанги воздействует на секторный реостат, который изменяет сопротивление датчика в зависимости от уровня топлива в баке автомобиля. Сигналы датчика поступают на стрелочный или электронный указатель на панели управления автомобиля. Проверка работоспособности датчика уровня топлива осуществляется омметром, которым измеряется сопротивление между контактами датчика.

Добавить комментарий

Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Источник

Все основные датчики в двигателе автомобиля, и за что они отвечают (список)

С появлением инжекторной системы подачи топлива количество датчиков в конструкции автомобиля значительно увеличилось. Электронный блок управления двигателем получает и обрабатывает большое количество информации, что необходимо для правильной работы всех систем. Но далеко не все водители знают о том, какие датчики имеются в конструкции автомобиля, и для чего они предназначены. Я решил рассказать о всех основных элементах, что позволит автолюбителям самостоятельно диагностировать неисправность.

Статья будет полезной? Не забудьте поставить «палец вверх» и подписаться на канал !

Перейдем к списку датчиков:

Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) — располагается за воздушным фильтром и определяет количество проходящего воздуха. Необходим для формирования оптимальной топливно-воздушной смеси. Данные с ДМРВ передаются в ЭБУ, который корректирует подачу топлива в соответствии с ними.

Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) — считывает информацию о том, в каком положении находится дроссельная заслонка. Положение заслонки зависит от уровня нажатия на педаль газа. Данные с датчика позволяет корректировать объем подачи топлива.

Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ) — считывает положение и обороты коленвала двигателя. Пожалуй, этот датчик можно назвать единственным, выход из строя которого приведет к полной невозможности запуска двигателя . Показания с ДПКВ позволяют ЭБУ определять момент для впрыска топлива и угол опережения зажигания. Также информация с датчика отображается на тахометре.

Датчик положения распределительного вала (ДПРВ) — находится в районе распредвала и позволяет определить положение цилиндров в верхней точке. Данные с ДПРВ позволяют определить, в какой цилиндр нужно подать топливо и включить зажигание.

Датчик детонации — датчик, определяющий детонацию в камере сгорания. Детонация влечет за собой серьезную нагрузку на двигатель и способна разрушать его изнутри. Датчик улавливает чрезмерные колебания, при возникновении которых корректируются топливная смесь и угол опережения зажигания.

Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) — определяет температуру ОЖ в системе. Данные с ДТОЖ позволяют быстрее прогревать холодный двигатель за счет увеличенных оборотов холостого хода, а при достижении установленной температуры ЭБУ включает принудительное охлаждение вентилятором во избежание перегрева.

Датчик кислорода — располагается в выпускной системе. На современных автомобилях имеются два или более датчиков. Их применение связано с экологическими стандартами. Первый датчик кислорода находится перед катализатором, второй за ним. В зависимости от показаний позволяет корректировать топливную смесь и определять неисправность катализатора.

Датчик скорости — обычно располагается рядом с КПП или колесом. Определяет количество вращений вала, за счет чего ЭБУ отображает текущую скорость на приборной панели. Сейчас его функцию могут заменять другие датчики, например, датчик АБС.

Датчик давления масла — расположен в масляной системе и определяет давление. Никакие параметры на его основе не корректируются, но при возникновении слишком низкого давления на приборной панели загорится лампочка «маслёнки».

Датчик абсолютного давления (ДАД) — считывает показатели давления во впускном коллекторе, за счет чего корректируется состав топливно-воздушной смеси.

Датчик положения кузова (датчик неровной дороги) — располагается на кузове автомобиля и позволяет определить движение по неровной дороге. Так как подобный режим движения может повлечь за собой пропуски зажигания на приборной панели должна загореться характерная ошибка. Но ЭБУ понимает, что автомобиль едет по неровностям, поэтому не отображает ошибку.

Источник

Датчики двигателя внутреннего сгорания

Работа всех систем и узлов современного автомобиля контролируется электронным блоком управления (ЭБУ). Это прежде всего касается такого сложного агрегата как двигатель внутреннего сгорания, работа которого согласовывается электроникой. Но для нормальной работы ЭБУ должен получать соответствующие данные, которые снимаются с датчиков, установленных непосредственно в моторе автомобиля.

Зачем нужны датчики в моторе?

Различные производители предлагают свои датчики, но со временем выработался определенный перечень, который можно встретить практически в любом двигателе внутреннего сгорания с инжекторной топливной системой.

Некоторые из этих датчиков доносят информацию о текущем состоянии двигателя в ЭБУ и водителю на приборную панель, а при поломке некоторых из них, например, ДПКВ, автомобиль попросту не заведется.

Подробнее о работе датчиков

Каждый датчик собирает информацию и подает ее на ЭБУ, что позволяет обеспечить бесперебойную работу двигателя и предоставить исчерпывающую информацию о его состоянии. Для этого требуется понять, для чего устанавливается каждый датчик и за что он отвечает.

Датчик массового расхода воздуха устанавливается во впускном воздушном канале, между воздушным фильтром и дроссельной заслонкой. Его основная функция – измерение количества поступающего в двигатель воздуха. Согласно показаниям ДМРВ электронным блоком управления высчитывается оптимальное количество топлива, соответствующее объему поступившего в двигатель воздуха. ЭБУ подает команду на форсунки, через которые и поступает необходимое количество топлива.

Датчик положения дроссельной заслонки располагается непосредственно на заслонке, обязательно до впускного коллектора. Он указывает на положение заслонки в каждый момент времени и динамике его изменения. Положение дроссельной заслонки, в свою очередь, изменяется при нажатии педали газа водителем. Исходя из показаний этого датчика ЭБУ обеспечивает увеличение или снижение интенсивности подачи топлива в камеры сгорания, мотор набирает или снижает обороты. При полностью закрытой заслонке, подача воздуха происходит через регулятор холостого хода, а количество подаваемого топлива снижается.

Датчик положения коленчатого вала располагается в непосредственной близости возле шкива коленвала. Его задача определять положение и скорость вращения вала в текущий момент времени. Для обеспечения работы ДПКВ на шкиве устанавливается специальный зубчатый диск с несколькими убранными зубами, что позволяет четко определять положение коленчатого вала. В разных двигателях датчик может находиться в других местах, но обязательно в непосредственной близости от коленвала, например, возле маховика. Данные передаваемые датчиком положения коленчатого вала на ЭБУ позволяют точно определить такт впрыска топлива и угол опережения зажигания, они же являются основой для выдачи информации об оборотах двигателя на тахометре.

Датчик положения распределительного вала находится около головки блока цилиндров возле распредвала. ДПРВ определяет его положение в реальном времени, в самом простом исполнении он подает сигнал, когда поршень первого цилиндра выходит в верхнюю мертвую точку (такт сжатия). На основе этих данных ЭБУ подает команду на впрыск топлива в определенный цилиндр и зажигание.

Датчик детонации в большинстве двигателей установлен в верхней части блока цилиндров, возле камер сгорания, как правило, между 2 и 3 цилиндрами. Его задача улавливать металлический стук, образующийся в цилиндрах при детонации топлива, которая может серьезно повредить двигатель. Поступающая от датчика информация позволяет ЭБУ устанавливать нужный угол опережения, убирая ненужный эффект.

Датчик температуры охлаждающей жидкости расположен в части двигателя, где охлаждающая жидкость выходит из него, чаще всего это головка блока цилиндров или термостат. ДТОЖ указывает на температуру тосола, что влияет на работу двигателя после запуска. Если температура низкая, ЭБУ дает команду повысить холостые обороты за счет обогащения топливно-воздушной смеси и корректировки угла опережения зажигания. После набора рабочей температуры подается команда снизить обороты. При повышении значения рабочей температуры датчик подает сигнал, включающий вентиляторы охлаждения радиатора, кроме того, данные по температуре охлаждающей жидкости отражаются на приборной панели.

Датчик кислорода установлен в выхлопной системе в выпускном коллекторе или за ним, но до катализатора. Иногда дополнительный датчик устанавливается уже после катализатора. Они оценивают концентрацию кислорода в выхлопном газе. Первый датчик определяет количество кислорода на выходе из двигателя, второй – на выходе из катализатора, его называют диагностическим. По данным первого датчика блок управления обогащает или обедняет топливно-воздушную смесь, в зависимости от того, сколько кислорода осталось в выхлопных газах. Диагностический ДК указывает на эффективность катализатора, одновременно корректируя подачу топлива.

Датчик скорости автомобиля в большинстве случаев располагается в верхней части коробки передач. Он изменяет скорость вращения валов после изменения передаточного числа коробки передач (переключения скорости). Это позволяет определить частоту вращения колес, а значит, скорость автомобиля. Популярный способ измерения – считывание данных с зубчатого венца, установленного на дифференциале. В некоторых автомобилях в качестве ДСА выступает датчик АБС возле колеса, которые считывает данные с зубчатого венца, установленного на ШРУСе. Информация о скорости автомобиля поступает на ЭБУ, который корректирует подачу топлива, а также на спидометр.

Датчик давления масла, в зависимости от конструкции двигателя, может располагаться возле масляного фильтра или в дальней точке – головке блока цилиндров. Он определяет давления масла к системе смазки мотора. Показания ДДМ никак не влияют на работу двигателя, но при падении давления масла, проблему нужно срочно решать поскольку двигатель быстро выйдет из строя и потребуется дорогостоящий ремонт. Об этом просигнализирует предупреждающая лампочка на приборной панели.

Датчик температуры всасываемого воздуха часто располагается в одном корпусе с ДМРВ или отдельно в системе впуска. По температуре всасываемого воздуха ЭБУ вычисляет его плотность, регулируя подачу топлива для достижения нужного обогащения топливно-воздушной смеси.

Дополнительные датчики

Датчик абсолютного давления находится во впускном коллекторе или закрепляется на автомобильном кузове, соединяясь с впускным коллектором гибкой трубочкой. Задача ДАД – измерение давления во впускном коллекторе. На основе этих данных ЭБУ рассчитывает расход воздуха двигателем, образуя идеальные параметры топливно-воздушной смеси. Фактически, он заменяет ДМРВ, но иногда работает с ним в паре, сообщая дополнительную информацию.

Датчик неровной дороги прикрепляется к кузову возле крепления одного из амортизаторов. Он улавливает колебания в вертикальной плоскости при движении автомобиля, определяя, что он двигается по неровной дороге. Данный от датчика поступают в блок управления и он отключает функцию диагностики пропусков зажигания, которая работает при неравномерном вращении коленвала.

Если какой-либо из датчиков неисправен, ЭБУ дает команду перехода в аварийный режим работы. При этом недостающая информацию заменяется усредненными данными, вшитыми в его память. Это не касается ДПКВ, при котором двигатель не работает. О том, что какой-то датчик вышел из строя предупреждает лампочка, загорающаяся на приборной панели с надписью CHECK или CHECK ENGINE. Чтобы понять, что именно происходит с автомобилем, требуется провести компьютерную диагностику ЭБУ.

Видео: Датчики ДВС

Источник

назначение и устройство. Принцип работы фотоэлектрических датчиков

a:2:{s:4:"TEXT";s:9369:"Использование различных фотоэффектов

     Во время своей работы https://techtrends. ru/catalog/fotoelektricheskie-datchiki/" target="_blank">фотоэлектрические датчики используют три возможных фотоэффекта, которые зависят от того, как изменяются свойства предмета при наличии изменений в уровне освещения.


    Эффекты бывают внешними, когда под воздействием получаемой световой энергии электроны вылетают из катода лампы.
    Внутренние эффекты отличаются тем, что сопротивление полупроводника зависит от уровня освещенности.
    Вентильный эффект появляется, когда возникает движущая сила, которая зависит от освещения.




Виды устройств

     Можно встретить фотоэлектрические датчики аналогового или дискретного вида.


    У аналоговых выходной сигнал может меняться пропорционально имеющемуся уровню освещения. Обычно такие устройства применяют при создании элементов освещения, управляемых автоматически.
    Дискретные устройства изменяют значение на диаметрально противоположный показатель при достижении определенного уровня освещенности. Они могут выполнять всевозможные задачи на действующей технологической линии и широко используются в промышленности.


     Оптический бесконтактный прибор регулирует изменение поступающего светового потока в рабочей области и может срабатывать на большом расстоянии, реагируя на изменение объектов, их отсутствие или присутствие. Конструкция этого прибора имеет две части, которые отвечают за правильное функционирование - это приемник и излучатель. Они могут находиться как в одном подходящем корпусе, так и в разных.




Группы устройств

     В зависимости от используемого метода работы, фотоэлектрические датчики принято делить на четыре группы:


    Работающие по принципу пересечения луча. В этом случае излучатель и работающий с ним в паре приемник имеют два отдельных корпуса, поскольку этого требует технология работы. Два прибора устанавливаются друг напротив друга, а при взаимодействии излучатель посылает луч, который воспринимается приемником. Если какой-либо объект пересекает этот луч, то прибор тут же посылает соответствующий сигнал.
    Датчики с принципом отражения от рефлектора. Подобные приборы характеризуются тем, что у них излучатель и приемник располагаются в одном корпусе. Помимо этого агрегата, также используется специальный рефлектор, который устанавливается напротив прибора. Во время работы устройство посылает луч, он отражается от рефлектора и воспринимается приемником. Специальный поляризационный фильтр позволяет настроить работу оборудования так, чтобы устройство воспринимало только отражение от рефлектора и ничего лишнего. Рефлекторы бывают разными, поэтому их выбирают, исходя из имеющейся ситуации - дальности расстояния и особенностей монтажа. Если во время работы луч перестает отражаться и поступать к приемнику, значит, на линии появился какой-то объект, и сигнал об этом устройство передает дальше.
    Приборы с отражением света от объекта. У этих агрегатов приемник и сопутствующий ему излучатель также располагается в одном корпусе. В этом случае работа строится так, что рефлектор не нужен, поскольку его роль выполняют различные объекты - луч отражается от них, попадает в приемник, и датчик посылает нужный сигнал.
    Датчики с фиксированным отражением. По сути, это усовершенствованный вариант предыдущего варианта оборудования. Приборы работают по такому же принципу, но они более чутко улавливают и определяют состояние объекта. Например, при помощи подобных датчиков можно обнаружить вздувшуюся упаковку на линии или пакет, наполненный не до конца.





     Также датчики могут делиться не только по принципу работы, но и по своему назначению. Существуют приборы общего назначения и специализированные. Вторые предназначены для выполнения более узких задач и решения конкретных вопросов. Например, они могут распознавать наличие этикетки, контрастной границы и других подобных элементов. Все датчики выполняют задачу обнаружения каких-либо объектов на расстоянии, и в зависимости от особенностей элемента, это расстояние может значительно варьироваться.



";s:4:"TYPE";s:4:"HTML";}

Какие бывают датчики для роботов?

Датчики играют в робототехнике одну из важнейших ролей. При помощи различных сенсоров робот ощущает окружающую среду и может ориентироваться в ней. По аналогии с живым организмом — это органы чувств. Даже обычный самодельный робот не может полноценно функционировать без простейших датчиков. В этой статье мы подробно рассмотрим все виды датчиков, которые можно установить на робота, и полезность их применения.

Тактильные сенсоры

Тактильные сенсоры наделяют робота возможностью реагировать на контакты (силы), возникающие между ним и другими объектами в рабочей зоне. Обычно этими датчиками оснащают промышленные манипуляторы, а также роботов с медицинским применением. Машины, оснащенные тактильными сенсорами, эффективно справляются с операциями сборки и контроля, то есть функциями, требующими учитывать тонкости работы.

Разрабатывая современных гуманоидных роботов, производители оснащают их этими сенсорами, чтобы сделать машины ещё более «одушевленными», способными воспринимать информацию об окружающем мире буквально на ощупь.

Оптические датчики

При построении робота просто не обойтись без оптических датчиков. С помощью них аппарат будет «видеть» все вокруг. Эти сенсоры работают с помощью фоторезистора. Датчик отражения (излучатель и приемник) позволяет определять белые или черные участки на поверхности, что позволяет, к примеру, колесному роботу двигаться по нарисованной линии или определить близость препятствия. Источником света часто служит инфракрасный светодиод с линзой, а детектором — фотодиод или фототранзистор.

Отдельного внимания заслуживают видеокамеры. По сути, это глаза робота. Этот тип датчиков на сегодняшний широко используется благодаря росту технологий в сфере обработки изображений. Как понимаете, кроме роботов, применений видеокамерам достаточно: системы авторизации, распознавания образов, обнаружения движения в случае охранной деятельности и т.п.

Звуковые датчики

Эти датчики служат для безопасного передвижения роботов в пространстве за счет измерения расстояния до препятствия от нескольких сантиметров до нескольких метров. К ним относятся микрофон (позволяет фиксировать звук, голос и шум), дальномеры, которые представляют собой датчики, измеряющие расстояние до ближайших объектов и другие ультразвуковые сенсоры. УЗ особенно широко используются практически во всех отраслях робототехники.

Работа ультразвукового датчика основана на принципе эхолокации. Вот как это работает: динамик прибора издает УЗ импульс на определенной частоте и замеряет время до момента его возвращения на микрофон. Звуковые локаторы излучают направленные звуковые волны, которые отражаются от объектов, и часть этого звука снова поступает в датчик. При этом время поступления и интенсивность такого возвратного сигнала несут информацию о расстоянии до ближайших объектов.

Для автономных подводных аппаратов преимущественно используются технологии подводных гидролокаторов, а на земле звуковые локаторы в основном используются для предотвращения столкновений лишь в ближайших окрестностях, поскольку эти датчики характеризуются ограниченным диапазоном.

К числу других устройств, альтернативных по отношению к звуковым локаторам, относятся радары, лазеры и лидары. Вместо звука, в этом типе дальномеров используется отраженный от препятствия лазерный луч. Эти датчики получили более широкое применение в разработке автономных автомобилей, так как позволяют транспортному средству более эффективно справляться с дорожным движением.

Датчики положения

Этот вид датчиков используется в основном в беспилотных транспортных средствах, промышленных роботах, а также устройствах, требующих самобалансировки. К датчикам положения относятся GPS (система глобального позиционирования), ориентиры (исполняют роль маяка), гироскопы (определение угла вращения) и акселерометры. GPS – это спутниковая система навигации, обеспечивающая измерение расстояния, времени и определяющая местоположение робота в пространстве. GPS позволяет беспилотным наземным, воздушным и водным транспортным средствам находить свой маршрут и без труда двигаться от одной точки к другой.

Гироскопы в робототехнике также распространенная вещь. Они отвечают за балансировку и стабилизацию любого устройства. А за счет того, что эта деталь относительно недорогая, её можно установить в любой самодельный робот.

Акселерометр - это датчик, позволяющий роботу измерять ускорение тела под действием внешних сил. Этот прибор похож на массивное тело, способное передвигаться вдоль некоторой оси и соединено с корпусом прибора пружинами. Если такой прибор толкнуть вправо, то груз сместится по направляющей влево от центра оси.

Датчики наклона

Данные сенсоры используются в роботах, где нужно контролировать наклон, для поддержания равновесия и во избежание переворота аппарата на неровной поверхности. Существуют как с аналоговыми, так и с цифровыми интерфейсами.

Инфракрасные датчики

Самый доступный и простой вид датчиков, которые применяются в роботах для определения приближения. Инфракрасный датчик самостоятельно посылает инфракрасные волны и, поймав отраженный сигнал, определяет наличие препятствия перед собой.

В режиме "маяк", данный датчик посылает постоянные сигналы, по которым робот сможет определять примерное направление и удаленность маяка. Это позволяет запрограммировать робота таким образом, чтобы он всегда следовал в сторону этого маяка. Низкая стоимость этого датчика позволяет устанавливать его практически на все самодельные роботы, и таким образом, оснащать их способностью уходить от препятствий.

Датчики температуры

Датчик температуры - еще один полезный прибор, который часто используется в современных устройствах. Он служит для автоматического измерения температуры в различных средах. Как и в компьютерах, в роботах прибор используется для контролирования температуры процессора и его своевременного охлаждения.

Мы рассмотрели все самые основные сенсоры, которые используются в робототехнике и позволяют роботу быть более ловким, маневренным и производительным.

Датчики для дома: виды и типы

22. 07.2020 Прочтёте за 4 мин.

Автоматические датчики для дома обеспечивают безопасность, комфорт, экономию, а также помогают сохранить имущество в аварийной ситуации. Современные устройства имеют миниатюрный дизайн, благодаря чему легко вписываются в любой интерьер квартиры.

Датчик движения для дома

Сфера применения датчиков, отслеживающих движение, достаточно широка. Их используют в частных домах, в складских помещениях, общественных коридорах, а также других местах, где нет большого скопления людей. Как правило, устройства соединены с системами безопасности, а также бытовыми электроприборами (чаще всего с источниками освещения).

Типы датчиков движения

По принципу работы устройства различаются на такие типы:

  • микроволновые приборы;
  • фотоэлементы.

В первом случае датчики фиксируют движение в пространстве посредством высокочастотного излучения. Микроволны свободно проходят через любые преграды, кроме металлических перегородок. Таким образом датчики улавливают малейшее движение за обычными стенами и мебелью.

Последние модели устройств излучают электромагнитное поле мощностью не более 10 мВт, что, в свою очередь, в десятки раз меньше, чем любой мобильный гаджет. Поэтому микроволновые устройства считаются полностью безвредными по отношению к здоровью людей и домашних животных.

Принцип работы фотоэлементов основан на восприятии световых лучей. Прибор состоит из двух частей: излучателя и фотоприемника. Когда световые волны попадают на датчик, в нем вырабатывается электричество. В момент, когда фотоприемник не принимает свет, срабатывает датчик движения.

Для квартир с искусственными источниками тепла лучше выбирать микроволновые сенсоры присутствия. Эти приборы отличаются моментальной скоростью срабатывания и высокой чувствительностью, даже если человек находится в соседней комнате.

Если не нужна высокая чувствительность, то стоит приобрести инфракрасный извещатель движения. Такие приборы стоят дешевле, но их характеристики уступают микроволновым датчикам.

Между тем, эксперты рекомендуют не экономить при выборе подходящей модели, когда важна безопасность в доме. Устройства из среднего и высокого ценового сегмента отличаются детальными настройками, качеством сборки и продолжительным сроком службы. На практике лучше переплатить за систему с широким диапазоном настроек или регулировкой чувствительности, чтобы, например, сигнализация ложно не срабатывала из-за домашних животных.

Датчик включения света

Устройство контролирует включение и выключение электрического света в зависимости от степени освещенности пространства. Модели датчиков различаются по конструкционным признакам, назначению, а также способу монтажа.

Устройство целесообразно использовать в местах, где пространство в дневное время освещается преимущественно естественным путем. Например, на дачном участке, возле подъезда, в витринах, на трассах и т.д.

Типы датчиков включения света и особенности установки

В зависимости от предназначения приборы бывают бытовыми и уличными. Модели для открытого пространства имеют улучшенную систему защиты от попадания пыли и влаги в установку. Как правило, датчики для улиц оснащены влагозащищенным корпусом, который предотвращает попадание росы, дождя и снега в устройство. Последние модели не теряют чувствительности даже при минусовой температуре окружающей среды (до –25 оС).

Принцип их работы прост: когда устройство фиксирует недостаточное количество освещенности, например, при наступлении сумерек, оно передает сигнал на включение осветительных приборов. И наоборот, когда солнечные лучи с наступлением утра попадают на фотоэлемент, контроллер отключает осветительные приборы.

По месту монтажа сумеречные датчики делятся на приборы, установленные в электрощитке, а также на отдельно стоящие модели. Также контролеры включения света могут иметь встроенные фотоэлемент или внешний фиксатор светового потока.

В технической документации к приборам заявлена рекомендованная высота установки, при этом дальность действия всегда должна превышать допустимую высоту монтажа, иначе снижается чувствительность датчиков.

Рекомендации по выбору датчиков включения света

Подбирая устройство, учитывают максимальную мощность нагрузки, которая не должна быть ниже суммарной мощности, потребляемой осветительными приборами. В противном случае датчик быстро выйдет из строя. Эксперты советуют выбирать контроллер освещения с запасом допустимой нагрузки минимум в 15% относительно общей мощности всех подключаемых к нему электроприборов.

Для улицы лучше выбирать устройство с углом обзора 180о и выше. Но если мимо часто проходят люди или проезжают автомобили, то возможно ложное срабатывание, поэтому имеет смысл подобрать систему с возможностью регулировки чувствительности датчиков.

Датчик пожарной сигнализации

Современные датчики пожарной безопасности позволяют быстро обнаружить первые признаки возгорания. Извещатели являются ключевыми элементами в комплексе противопожарной безопасности для общественных и частных домов.

Типы пожарных датчиков

По принципу действия устройства различаются на датчики температуры, дыма и огня. По принципу работы дымовые анализаторы могут быть:

  • ионизационными;
  • оптоэлектронными.

Первый тип устройств основан на измерении ионного тока. Когда продукты горения попадают в измерительную камеру, ионный ток уменьшается и при превышении установленного значения прибор подает сигнал. Преимущества ионизационных датчиков дыма:

  • низкое потребление электроэнергии;
  • высокая чувствительность при любом спектре дыма.

Несмотря на очевидные достоинства, такие детекторы редко применяются в бытовых условиях, поскольку требуют особых мер безопасности из-за радиоактивного излучения.

В домах и общественных зданиях чаще используют оптические пожарные датчики. Такие устройства реагируют на изменение прозрачности воздуха в следствие появления частиц дыма в пространстве. При этом детектор чувствительно реагирует на концентрацию частиц дыма. Оптический датчик способен моментально обнаружить дым серого цвета, который характерен для начальной стадии горения. Недостаток технологии состоит в том, что при образовании черного дыма, который поглощает инфракрасные лучи, чувствительность датчика снижается.

Тепловые контроллеры реагируют на изменение температуры в помещении. Устройства эффективны, если при возгорании практически нет дыма или в воздухе присутствует высока концентрация аэрозольных веществ (пара, пыли).

Датчики огня настроены на анализ пульсации инфракрасного излучения пламени в разных диапазонах спектра. Устройства используются для открытых территорий, а также зон с высоким теплообменом, где применение дымовых и тепловых детекторов нецелесообразно.

Датчик утечки воды

Согласно статистике, размер ущерба при утечке воды может быть в три раза выше, чем при квартирной краже. Когда случается подобная авария, обычно приходится менять не только сантехнику, но и делать ремонт в квартире, начиная с замены обоев и напольного покрытия, заканчивая покупкой новой мебели. Своевременно установленные датчики утечки воды позволяют избежать значительных финансовых трат.

Основное преимущество таких систем – возможность предупредить и остановить утечку в ее начальной стадии. Современные контроллеры моментально реагируют на сигнал и могут автоматически отключать подачу воды. Система может быть установлена в любом месте, где есть риск такой аварии: в квартирах, магазинах, ресторанах, любых административных и общественных зданиях.

Принцип работы

Основными элементами устройства являются:

  • датчик;
  • блок управления;
  • шаровые электроприводы.

Когда на датчик попадает влага, он подает сигнал в блок управления, который, в свою очередь связан с системами подачи напряжения к другим приборам. Основная задача устройства – остановить подачу воды, если возникает утечка. Шаровым электроприводам отведена роль звуковой сигнализации в аварийной ситуации.

Особенности монтажа

Датчики устанавливают непосредственно на местах, где возможен риск протечки:

  • на стояках;
  • трубопроводах;
  • отопительных приборах.

Несмотря на маленькие габариты устройства, под контролем системы может находиться до двадцати помещений одновременно. Монтаж можно осуществлять как во время ремонта, так и после него.

Датчики протечки различаются размерами шарового электропривода. Как правило, прибор диаметром 175 мм устанавливают на трубах для горячей и холодной воды. Если значение диаметра 200 мм, то монтаж такого устройства целесообразно проводить для отопительных систем. Приборы с шаровым приводом большего диаметра используют для защиты котлов и систем центрального водоснабжения.

Газовый датчик

Газовые детекторы способны моментально обнаружить утечку газа в помещении и передать оповещение. Больший спрос на такие системы обоснован тем, что своевременно обнаружить утечку достаточно сложно, а риск катастрофы вследствие аварии достаточно велик.

Типы газовых датчиков

На рынке представлены контролеры для обнаружения природного, угарного и углекислого газа. Это отдельные приборы, которые следует размещать на различной высоте. Это связано с большой разницей между газами в весе. Так, природный газ – самый легкий, поэтому детекторы для него размещают как можно выше. В свою очередь, СО2 – газ тяжелый и соответствующие датчики монтируют достаточно низко. Универсальные газовые датчики также представлены в продаже, но их эффективность значительно ниже, поэтому эксперты советуют выбирать анализатор для конкретного газа.

Газовые датчики различаются по способу питания на беспроводные устройства и контролеры, подключенные к электросети. Приводные девайсы имеют невысокую рыночную стоимость, но потребляют много электроэнергии. Беспроводные приборы заряжаются от аккумуляторной батареи, что позволяет их свободно демонтировать и установить на новое место. Такие устройства стоят дороже, но и потребляют электроэнергии не меньше, чем приводные датчики.

По принципу работы различают полупроводниковые, каталитические и инфракрасные газовые датчики. В первом случае работа устройств основана на поглощении газа поверхностью элемента, покрытого оксидом металла. Во время утечки изменяется сопротивление полупроводника и устройство сигнализирует об аварии.

Как подобрать газовый датчик?

Выбирая устройства, принимают во внимание следующие характеристики:

  • область применения;
  • тип улавливаемого газа;
  • тип питания;
  • степень чувствительности;
  • допустимый уровень влажности в помещении;
  • температурные условия эксплуатации.

Способы оповещения устройством об утечке газа:

  • звуковой сигнал;
  • светозвуковая индикация;
  • передача сигнала на пульт;
  • отправление СМС на при вязанный к системе номер телефона.

Усовершенствованные модели детекторов способны автоматически перекрывать подачу газа.

Во время ремонта квартиры или после него устанавливают бытовые контролеры. Это небольшие переносные устройства, которые реагируют на утечку одного или двух видов газа и в случае аварии подают звуковой сигнал. Устанавливать такие датчики можно в любом месте. На складах и промышленных предприятиях используют детекторы повышенного класса ответственности. Как правило, такие приборы настроены на определенный вид газа.

Датчики для дома непрерывно работают, пока хозяева занимаются своими делами. Приборы легко устанавливаются и настраиваются без специальных навыков и знаний. Внешне это небольшие устройства, которые не портят ремонт квартиры.

В случае аварийной ситуации (утечки газа, воды, возгорания) устройства немедленно передают сигнал через центральный контроллер. Современные модели способны автоматически сообщать о чрезвычайном происшествии в соответствующие службы. Как правило, датчики используют частоту общего назначения для передачи сигнала и не требуют лицензии на их использование.

Основные датчики смартфона – какие бывают и зачем нужны?

Краткое описание основных датчиков современного смартфона, их назначение, какие из них необходимы, а без каких можно и обойтись.

Смартфоны сегодня оснащают множеством датчиков, работа которых часто не заметна. При этом их отсутствие резко уменьшает функционал телефона. На презентациях новинок их упоминают вскользь, хотя каждый из имеющихся датчиков делает работу со смартфоном удобнее и проще.

В этой короткой статье мы рассмотрим основные датчики, являющиеся неотъемлемой частью большинства современных смартфонов и их назначение.

Акселерометр

Акселерометр самый популярный на сегодняшний день датчик в смартфонах. Он измеряет ускорение тела в пространстве и отвечает за автоматический поворот изображения на дисплее.

Этим датчиком укомплектованы абсолютно все современные смартфоны, а его работа заключается в автоматической смене ориентации экрана при повороте устройства.

Гироскоп

Гироскоп в смартфоне определяет скорость углового вращения. Благодаря этому сенсору пользователь может поворотом гаджета управлять игрой. Он также используется при фотосъемке и для координирования дронов. Так же крайне полезен и есть практически везде.

Магнитометр (датчик Холла)

Магнитометр (магнитный компас) встречается не во всех смартфонах. Этот датчик измеряет уровень магнитного поля и используется для комфортной работы с навигационными сервисами и в случае запуска цифрового компаса. Работа с чехлами, которые позволяют разблокировать смартфон при открывании аксессуара, тоже зависит от наличия магнитометра.

Многие смартфоны не имеют аппаратного магнитометра, что не позволяет использовать соответствующие аксессуары. В них используется так называемый цифровой (программный) компас, который используется в навигации, но является менее точным.

Барометр

Встроенный в смартфон барометр позволит с высокой точностью определять атмосферное давление. С помощью этого датчика легко выяснить текущее положение над уровнем моря. Присутствие барометра существенно повышает точность данных GPS, но является привилегией топовых дорогих смартфонов.

Шагомер

Шагомер или педометр помогает контролировать пройденное расстояние, выраженное в количестве шагов. Наличие этого сенсора демонстрирует то, что владелец смартфона уделяет внимание физическим нагрузкам и состоянию своего здоровья.

Отдельный датчик шагов может быть только в некоторых смартфонах и умных часах, ориентированных специально на спортсменов и людей, которые хотят вести более подвижный образ жизни. В других смартфонах шаги считаются с помощью стандартных датчиков и специальных спортивных программ, но немного менее точно.

Датчик приближения

Датчик приближения является обязательным модулем, который блокирует экран во время разговора от случайных нажатий (когда экран прикладывается к щеке). Кроме этого, в некоторых более дорогих моделях успешно реализована система управления жестами с использованием датчика приближения.

Датчик освещенности

Датчик освещенности устанавливается для замера освещенности вокруг смартфона. На основе полученной с него информации смартфон может автоматически выставлять комфортную яркость экрана. Это крайне полезный датчик, облегчающий использование смартфона без необходимости постоянной ручной регулировки яркости, но может отсутствовать в некоторых бюджетных смартфонах.

На улице при ярком свете экран будет максимально ярким и хорошо читаемым, в помещении яркость будет снижаться до среднего уровня, а в вечернее время и затемненном помещении подсветка будет опускаться до минимального щадящего для глаз уровня.

Дактилоскопический сенсор

Стандартом в современных смартфонах в последние годы стал сканер отпечатка пальца. Используя этот способ разблокировки, можно закрыть доступ к устройству или отдельным приложениям от посторонних.

Разблокировка смартфона с помощью датчика отпечатка пальцев позволяет ускорить получения доступа к функционалу смартфона и предотвратить доступ к личным данным в случае его утери или кражи.

Сканер отпечатка пальца обеспечивает высокий уровень защиты смартфона, потому что в отличие от пароля или графического ключа найти способ разблокировки без заданного пальца практически невозможно.

Другие датчики

Есть и некоторые другие датчики, такие как термометр, датчик влажности, пульсометр (датчик сердцебиения), датчик вредного излучения (радиации). Но встречаются они крайне редко и их назначение вполне понятно, так что мы не будем на этом останавливаться.

Надеемся эта статья была для вас полезной и интересной, если так – поделитесь ей в соцсетях с помощью кнопочек слева

Смартфон Xiaomi Redmi 4a
Смартфон Xiaomi Redmi 5
Смартфон Xiaomi Redmi 5a

Датчики температуры. Виды и работа. Как выбрать и применение

Датчики температуры нужны для того, чтобы проконтролировать температуру в помещении, жидкости, твердого объекта или расплавленного металла.

Виды и принцип действия

Основой действия температурных датчиков в автоматизированном управлении является изменение температуры в электрический сигнал. Это обуславливает преимущества электрических измерений: результаты легко передавать по сети, скорость передачи может быть достаточно высокой. Величины могут преобразовываться друг в друга и обратно. Цифровой код создает повышенную точность замера, скорость и чувствительность.

Термопары

Термопара представляет собой две проволоки из разных металлов, спаянных между собой. При разности температур между горячим и холодным концом в цепи возникает электрический ток. Величина этого электрического тока зависит от термоэлектрической силы термопары, составляет от 40 до 60 мкВ, в зависимости от материала термопары. Материал термопары может быть разным. Это могут быть никель-хромовые, хромо-алюминиевые, железо-никелевые, железо-константановые и т.д.

Термопара является высокоточным датчиком температуры, однако эту точность достаточно проблематично снять. Термопара является относительным датчиком температуры, уровень ее напряжения имеет зависимость от температурной разности между спаями. При этом холодный спай находится при комнатной температуре или при какой-либо другой.

Рассмотрим работу термопары ближе. Есть две термопары и две температуры горячего и холодного конца. Соответственно ЭДС зависит от разности температур. Температуру холодного спая необходимо компенсировать. Аппаратным способом компенсации является использование второй термопары, которая помещена в заранее известную температуру.

Программным способом компенсации является использование другого датчика температуры, на этот раз абсолютного, который помещается в изотермическую камеру вместе с холодными спаями и контролирует их температуру с заданной точностью. Имеются трудности снятия данных с термопары.

Во-первых, она нелинейная. В ГОСТе заботливо введены коэффициенты полинома для перевода ЭДС в температуру и обратно. Эти полиномы большого порядка, но ничто не запрещает спокойно их посчитать силами контроллера.

Во-вторых, другая проблема заключается в том, что термо-ЭДС термопары измеряется в единицах и сотнях микровольт. Соответственно, использование широко доступных аналогоцифровых преобразователей приведет к полному провалу. Нужны прецизионные многоразрядные малошумящие аналогоцифровые преобразователи для того, чтобы использовать термопару в своих конструкциях.

Терморезисторы

Гораздо более простым способом измерения стало применение терморезисторов. Они работают на зависимости сопротивления материалов от внешней температуры. Металлические термометры сопротивления, в частности платиновые обладают очень высокой точностью и линейностью. Термометры сопротивления определяются двумя основными характеристиками.

Это базовое сопротивление термометра при определенной температуре. В ГОСТе базовым сопротивлением считается сопротивление при 0 градусах по Цельсию. ГОСТ рекомендует использование нескольких номиналов сопротивлений в Омах и температурный коэффициент, который определяется как разность сопротивлений нашей температуры и при 0 градусов, деленной на нашу температуру и t нуля градусов, умноженную на единицу, деленную на базовое сопротивление.

Ткс = (Re – R0c) / (Te – T0c) *1/R0c

В ГОСТе на терморезисторы вы найдете температурный коэффициент для различных термометров из платины, меди и никеля. Кроме того, там присутствуют коэффициенты полинома для расчета температуры из текущего сопротивления резистора. Одной из проблем термометров сопротивления является очень низкий температурный коэффициент сопротивления. Однако, измерять сопротивление с высокой точностью гораздо проще, чем очень малые значения напряжения в отличие от термопар.

Одним из способов измерения сопротивления является включение нашего термосопротивления в цепь источника тока и измерение дифференциального напряжения. Использование полупроводников даст нам температурный коэффициент доли единицы процента, их гораздо проще измерять с помощью аналогоцифровых преобразователей. Есть интегральные микросхемы датчиков температуры, аналоговый выход которых уже соответствует питаемому напряжению. Такие датчики температуры можно напрямую подключать к аналогоцифровому преобразователю и спокойно оцифровывать его с помощью восьми- или десятибитного АЦП.

Комбинированный датчик

Помимо интегральных схем с выходом, существуют датчики с цифровым интерфейсом. Одним из популярных датчиков является комбинированный датчик температуры и влажности серии SHT1. Этот датчик позволяет измерять температуру с точностью + 2 градуса и влажность с точностью + 5 градусов. Главной проблемой данного датчика температуры является то, что там решили оптимизировать интерфейс. Он позволяет подключать параллельные устройства.

Цифровой датчик

Цифровой датчик температуры DS18B20, который представляет собой трехвыводную микросхему, позволяет с высокой точностью до 0,5 градуса получать температуру с множеством параллельно работающих датчиков. В этом датчике широкий интервал температур от -55 до +125 градусов. Основной его недостаток – медлительность. Вычисления с максимальной точностью он делает за 750 мс. Ввиду инерционности корпуса датчика температуры опрашивать его нет никакого смысла.

Бесконтактные датчики (пирометры)

В этом датчике имеется специальная тонкая пленка, поглощающая инфракрасные излучения, тем самым нагревающаяся. Такие бесконтактные термосенсоры используются в тепловизорах. Там имеется не один тепловой датчик, а матрица. Они позволяют на расстоянии до 3 метров детектировать тепловой объект.

Кварцевые преобразователи температуры

Для того, чтобы измерить температуру в интервале -80 +250 градусов применяют кварцевые преобразователи. Они работают на частотной зависимости кварца от температуры. Действие датчиков происходит на частотной зависимости. Функция преобразователя меняется от расположения среза по осям кристалла.

Кварцевые датчики работают с высокой чувствительностью, разрешением, стабильностью. Эти свойства делают их перспективными в использовании. Они получили большое распространение в цифровых термометрах.

Шумовые датчики температуры

Работа шумовых датчиков заключается на зависимости шумовой разности потенциалов на резисторе от температуры. Практически реализовать способ измерения температуры шумовыми датчиками можно, сделав сравнение шумов 2-х одинаковых резисторов, один находится при определенной температуре, 2-й при измеряемой температуре. Шумовые датчики температуры применяются для температурного интервала -270 -1100 градусов.

Преимуществом шумовых датчиков стала возможность измерения температуры в термодинамике на вышеописанной закономерности. Но это осложнено трудным измерением напряжения шума, так как оно мало и сравнимо с шумом усилителя.

Датчики температуры ЯКР (ядерного квадрупольного резонанса)

Термометры ЯКР работают за счет действия градиента поля тока решетки кристалла и момента ядра, которое вызвано отклонением заряда от симметрии сферы. Это создает процессию ядер. Частота имеет зависимость от градиента поля решетки. Для разных веществ имеет величину до тысяч МГц. Градиент зависит от температуры, с ее возрастанием частота ЯКР уменьшается.

Датчики температуры ЯКР образуют ампулу с веществом, помещенную в обмотку индуктивности, которая соединена с контуром генератора. Когда частота генератора совпадает с частотой ЯКР, то энергия генератора поглощается. Допуск замера температуры -263 градуса равен

+ 0,02 градуса, а температуры 27 градусов +0,002 градуса. Преимуществом термометров ЯКР становится стабильность, неограниченная по времени, недостатком является значительная нелинейность преобразующей функции.
Объемные преобразователи

Объемные датчики действуют на расширении и сжатии веществ при изменении температуры. Диапазон действия преобразователей определяется, насколько стабильны свойства материалов. Датчиками делают измерения температуры в интервале -60 -400 градусов. Допуск измерения составляет от 1 до 5%. Интервал работы датчика с жидкостью может зависеть от температуры закипания и замерзания. Погрешности измерения датчиков на жидкости от 1 до 3%, определяются температурой среды.

Нижняя граница измерения преобразователей на газе определяется температурой перехода газа в жидкое состояние, верхняя граница – стойкостью баллона к воздействию температуры.

Параметры выбора датчика температуры
  • Диапазон рабочей температуры.
  • Возможность погружения датчика в объект измерения или среду. Если это невозможно, то лучше выбрать пирометр или термометр.
  • Условия проведения замеров. Если нужно измерять в агрессивной среде, то надо выбирать датчик в коррозионностойком корпусе, или бесконтактного типа. Также следует определить наличие давления, влажности и т.д.
  • Время работы датчика до калибровки или замены. Многие датчики не могут долго и стабильно работать (термисторы).
  • Величина сигнала выхода. Существуют датчики температуры, выдающие сигнал по току, или в градусах.
  • Технические данные: погрешность, разрешение, напряжение, время сработки. Для полупроводников важен тип корпуса.
Похожие темы:

различных типов датчиков и их использования (например, электрические датчики)

Добро пожаловать в полное руководство Thomasnet.com по типам доступных датчиков, детекторов и преобразователей. Ниже вы найдете исчерпывающую информацию о типах продуктов, их поставщиках и производителях, применении датчиков в промышленности, соображениях и важных характеристиках.

Содержание

  1. Что такое датчики, детекторы и преобразователи?
  2. Лучшие поставщики и производители
  3. Типы датчиков / детекторов / преобразователей
  4. Приложения и отрасли
  5. Соображения
  6. Важные атрибуты
  7. Категории связанных продуктов
  8. Ссылки / Ресурсы

Вы работаете с одного места работы или от работодателя, который хочет заполнить вакансию? Мы предоставим вам наши ресурсы как для соискателей работы в промышленности, так и для промышленных работодателей, желающих нанять.Если у вас есть открытая вакансия, вы также можете заполнить нашу форму, чтобы опубликовать ее в информационном бюллетене Thomas Monthly Update.

Что такое датчики, детекторы и преобразователи?

Датчик / детектор / преобразователь

- это электрические, оптоэлектрические или электронные устройства, состоящие из специальной электроники или других чувствительных материалов, для определения наличия определенного объекта или функции. Доступны многие типы датчиков, детекторов и преобразователей, в том числе для обнаружения физического присутствия, такого как пламя, металлы, утечки, уровни или газ и химические вещества, среди прочего.Некоторые из них предназначены для определения физических свойств, таких как температура, давление или излучение, в то время как другие могут обнаруживать движение или близость. Они работают по-разному в зависимости от приложения и могут включать в себя, среди прочего, электромагнитные поля или оптику. Во многих приложениях в самых разных отраслях промышленности используются датчики, детекторы и преобразователи различных типов для тестирования, измерения и управления различными процессами и функциями машин. С появлением Интернета вещей (IoT) потребность в датчиках в качестве основного инструмента для обеспечения расширенной автоматизации возрастает.

Лучшие поставщики и производители датчиков / детекторов / преобразователей

Платформа для обнаружения поставщиков на сайте Thomasnet.com является домом для обширной базы данных, содержащей более 500 000 промышленных поставщиков, производителей, дистрибьюторов и производителей оборудования. Ниже мы перечислили некоторых из ведущих поставщиков промышленных датчиков, детекторов или преобразователей для вашего рассмотрения.

Чтобы получить более полную информацию о конкретной компании, щелкните ссылку, приведенную в их полном профиле компании.

Различные типы датчиков / детекторов / преобразователей

Ниже приводится разбивка различных типов датчиков и их использования, а также детекторов и преобразователей.

Список датчиков

Используйте этот список датчиков ниже, чтобы перейти к конкретному разделу:

Датчики зрения и изображения

Датчики / детекторы технического зрения и визуализации

- это электронные устройства, которые обнаруживают присутствие объектов или цветов в пределах своего поля зрения и преобразуют эту информацию в визуальное изображение для отображения. Основные характеристики включают тип датчика и предполагаемое применение, а также любые конкретные характеристики датчика. Дополнительную информацию о датчиках зрения и изображений можно найти в нашем соответствующем руководстве Все о датчиках зрения и изображений.

Датчики температуры

Датчики / детекторы / преобразователи температуры

- это электронные устройства, которые определяют тепловые параметры и подают сигналы на входы устройств управления и отображения. Датчик температуры обычно использует RTD или термистор для измерения температуры и преобразования ее в выходное напряжение. Основные характеристики включают тип датчика / детектора, максимальную и минимальную измеряемую температуру, а также размеры диаметра и длины. Датчики температуры используются для измерения тепловых характеристик газов, жидкостей и твердых тел во многих перерабатывающих отраслях промышленности и сконфигурированы как для общего, так и для специального использования.Дополнительную информацию о датчиках температуры можно найти в соответствующем руководстве Все о датчиках температуры.

Датчики излучения

Датчики / детекторы излучения

- это электронные устройства, которые определяют присутствие альфа-, бета- или гамма-частиц и подают сигналы на счетчики и устройства отображения. Основные характеристики включают тип датчика, а также минимальную и максимальную обнаруживаемую энергию. Детекторы излучения используются для обследований и подсчета проб. Дополнительную информацию о датчиках излучения можно найти в соответствующем руководстве Все о датчиках излучения.

Датчики приближения

Датчики приближения

- это электронные устройства, используемые для бесконтактного определения присутствия близлежащих объектов. Датчик приближения может обнаруживать присутствие объектов, обычно в диапазоне до нескольких миллиметров, и при этом генерировать обычно выходной сигнал постоянного тока на контроллер. Датчики приближения используются в бесчисленных производственных операциях для обнаружения деталей и компонентов машин. Основные характеристики включают тип датчика, максимальное расстояние срабатывания, минимальную и максимальную рабочие температуры, а также размеры диаметра и длины.Датчики приближения, как правило, представляют собой устройства ближнего действия, но также доступны конструкции, способные обнаруживать объекты на расстоянии до нескольких дюймов. Один из широко используемых типов датчиков приближения известен как емкостные датчики приближения. Это устройство использует изменение емкости в результате уменьшения расстояния между пластинами конденсатора, одна пластина которого прикреплена к наблюдаемому объекту, как средство определения движения и положения объекта с помощью датчика. Дополнительную информацию о датчиках приближения можно найти в соответствующих руководствах Все о датчиках приближения и емкостных датчиках приближения.

Датчики давления

Датчики / детекторы / преобразователи давления

- это электромеханические устройства, которые определяют силы на единицу площади в газах или жидкостях и подают сигналы на входы устройств управления и отображения. Датчик / преобразователь давления обычно использует диафрагму и тензодатчик для обнаружения и измерения силы, действующей на единицу площади. Основные характеристики включают функцию датчика, минимальное и максимальное рабочее давление, полную точность, а также любые особенности, присущие устройству.Датчики давления используются везде, где требуется информация о давлении газа или жидкости для контроля или измерения. Дополнительную информацию о датчиках давления можно найти в соответствующем руководстве «Общие типы датчиков давления».

Датчики положения

Датчики / детекторы / преобразователи положения

- это электронные устройства, используемые для определения положения клапанов, дверей, дросселей и т. Д. И подачи сигналов на входы устройств управления или отображения. Основные характеристики включают тип сенсора, функцию сенсора, диапазон измерения и особенности, зависящие от типа сенсора.Датчики положения используются везде, где требуется информация о положении во множестве приложений управления. Обычным датчиком положения является так называемый струнный потенциометр. Дополнительную информацию о датчиках положения можно найти в соответствующем руководстве Все о датчиках положения. См. Также датчики приближения.

Фотоэлектрические датчики

Фотоэлектрические датчики - это электрические устройства, которые обнаруживают объекты, проходящие в пределах их поля обнаружения, хотя они также способны определять цвет, чистоту и местоположение, если это необходимо.Эти датчики основаны на измерении изменений излучаемого ими света с помощью излучателя и приемника. Они широко используются в автоматизации производства и обработки материалов для таких целей, как подсчет, роботизированный сбор и автоматические двери и ворота.

Узнайте больше в нашей соответствующей статье о фотоэлектрических датчиках.

Датчики частиц

Датчики / детекторы частиц

- это электронные устройства, используемые для обнаружения пыли и других взвешенных в воздухе частиц и подачи сигналов на входы устройств управления или отображения.Датчики частиц широко используются при мониторинге бункеров и рукавных фильтров. Основные характеристики включают тип датчика, минимальный определяемый размер частиц, диапазон рабочих температур, объем пробы и время отклика. Детекторы частиц, используемые в ядерной технике, называются детекторами излучения (см. Выше). Дополнительную информацию о датчиках частиц можно найти в нашем соответствующем руководстве Все о датчиках частиц. См. Также датчики приближения.

Датчики движения

Датчики / детекторы / преобразователи движения

- это электронные устройства, которые могут определять движение или остановку частей, людей и т. Д.и подавать сигналы на входы устройств управления или отображения. Типичные применения обнаружения движения - обнаружение остановки конвейеров или заедания подшипников. Основные характеристики включают предполагаемое применение, тип датчика, функцию датчика, а также минимальную и максимальную скорость. Дополнительную информацию о датчиках движения можно найти в соответствующем руководстве Все о датчиках движения. См. Также датчики приближения.

Металлические датчики

Металлоискатели

- это электронные или электромеханические устройства, используемые для определения присутствия металла в различных ситуациях, от пакетов до людей.Металлоискатели могут быть стационарными или переносными и основываться на ряде сенсорных технологий, среди которых популярны электромагнетики. Основные характеристики включают предполагаемое применение, максимальное расстояние срабатывания и выбор определенных функций, таких как портативные и фиксированные системы. Металлодетекторы могут быть адаптированы для явного обнаружения металла при определенных производственных операциях, таких как распиловка или литье под давлением. Дополнительную информацию о датчиках / детекторах металлов можно найти в соответствующем руководстве Все о датчиках и детекторах металлов.

Датчики уровня

Датчики / детекторы уровня

- это электронные или электромеханические устройства, используемые для определения высоты газов, жидкостей или твердых тел в резервуарах или бункерах и подачи сигналов на входы устройств управления или отображения. Типичные датчики уровня используют ультразвуковые, емкостные, вибрационные или механические средства для определения высоты продукта. Основные характеристики включают тип датчика, функцию датчика и максимальное расстояние срабатывания. Датчики / датчики уровня могут быть контактного или бесконтактного типа.Дополнительную информацию о датчиках уровня можно найти в соответствующем руководстве Все о датчиках уровня.

Датчики утечки

Датчики / детекторы утечки

- это электронные устройства, используемые для выявления или контроля нежелательного выброса жидкостей или газов. Например, некоторые детекторы утечки используют ультразвуковые средства для обнаружения утечек воздуха. Другие детекторы утечки полагаются на простые пенообразователи для измерения прочности стыков труб. Тем не менее, другие детекторы утечки используются для измерения эффективности уплотнений в вакуумных упаковках.Дополнительную информацию о датчиках утечки можно найти в соответствующем руководстве «Все о датчиках утечки».

Датчики влажности

Датчики / детекторы / преобразователи влажности

- это электронные устройства, которые измеряют количество воды в воздухе и преобразуют эти измерения в сигналы, которые можно использовать в качестве входных сигналов для устройств управления или отображения. Основные характеристики включают максимальное время отклика, а также минимальную и максимальную рабочие температуры. Дополнительную информацию о датчиках влажности можно найти в соответствующем руководстве Все о датчиках влажности.

Газовые и химические датчики

Газовые и химические датчики / детекторы

- это стационарные или переносные электронные устройства, используемые для определения наличия и свойств различных газов или химикатов и передачи сигналов на входы контроллеров или визуальных дисплеев. Основные характеристики включают предполагаемое применение, тип датчика / детектора, диапазон измерения и характеристики. Газовые и химические сенсоры / детекторы используются для мониторинга замкнутого пространства, обнаружения утечек, аналитического оборудования и т. Д. И часто проектируются с возможностью обнаружения нескольких газов и химикатов.Дополнительную информацию о газовых и химических датчиках можно найти в соответствующем руководстве «Все о газовых и химических датчиках».

Датчики силы

Датчики / преобразователи силы

- это электронные устройства, которые измеряют различные параметры, связанные с силами, такие как вес, крутящий момент, нагрузка и т. Д., И подают сигналы на входы устройств управления или отображения. Датчик силы обычно основан на датчике нагрузки, пьезоэлектрическом устройстве, сопротивление которого изменяется под действием деформирующих нагрузок. Существуют и другие методы измерения крутящего момента и деформации.Основные характеристики включают функцию датчика, количество осей, минимальную и максимальную нагрузки (или крутящие моменты), минимальную и максимальную рабочую температуру, а также размеры самого датчика. Датчики силы используются для измерения нагрузки всех видов, от автомобильных весов до устройств для натяжения болтов. Дополнительную информацию о датчиках силы можно найти в соответствующем руководстве Все о датчиках силы.

Датчики расхода

Датчики / детекторы потока

- это электронные или электромеханические устройства, используемые для определения движения газов, жидкостей или твердых тел и подачи сигналов на входы устройств управления или отображения.Датчик потока может быть полностью электронным - с использованием ультразвукового обнаружения снаружи трубопровода, скажем - или частично механическим - например, крыльчатым колесом, которое сидит и вращается непосредственно в самом потоке. Основные характеристики включают тип датчика / детектора, функцию датчика, максимальный расход, максимальное рабочее давление, а также минимальную и максимальную рабочие температуры. Датчики потока широко используются в обрабатывающей промышленности. Некоторые конструкции для монтажа на панели позволяют операторам технологического процесса быстро отображать условия потока.Дополнительную информацию о датчиках потока можно найти в соответствующем руководстве Все о датчиках потока.

Датчики дефектов

Датчики / детекторы дефектов

- это электронные устройства, используемые в различных производственных процессах для обнаружения несоответствий на поверхностях или в лежащих в основе материалах, таких как сварные швы. Дефектоскопы используют ультразвуковые, акустические или другие средства для выявления дефектов материалов и могут быть портативными или стационарными. Основные характеристики включают тип датчика, обнаруживаемый дефект или диапазон толщины, а также предполагаемое применение.Дополнительную информацию о дефектоскопах можно найти в соответствующем руководстве «Все о дефектоскопах».

Датчики пламени

Детекторы пламени

- это оптоэлектронные устройства, используемые для определения наличия и качества пожара и подачи сигналов на входы устройств управления. Детектор пламени обычно полагается на ультрафиолетовое или инфракрасное обнаружение наличия пламени и находит применение во многих приложениях контроля горения, таких как горелки. Ключевой спецификацией является тип детектора. Извещатели пламени также находят применение в установках безопасности, например, в системах пожаротушения под капотом.Дополнительную информацию о датчиках пламени можно найти в соответствующем руководстве Все о датчиках пламени.

Электрические датчики

Электрические датчики / детекторы / преобразователи

- это электронные устройства, которые измеряют ток, напряжение и т. Д. И подают сигналы на входы устройств управления или визуальные дисплеи. Электрические датчики часто полагаются на обнаружение эффекта Холла, но используются и другие методы. Основные характеристики включают тип датчика, функцию датчика, минимальный и максимальный диапазоны измерения и диапазон рабочих температур.Электрические датчики используются везде, где необходима информация о состоянии электрической системы, и применяются во всем, от железнодорожных систем до мониторинга вентиляторов, насосов и нагревателей. Дополнительную информацию об электрических датчиках можно найти в нашем соответствующем руководстве «Все об электрических датчиках».

Контактные датчики

Контактные датчики относятся к любому типу сенсорного устройства, которое функционирует для обнаружения состояния, полагаясь на физическое прикосновение или контакт между датчиком и наблюдаемым или контролируемым объектом.В системах охранной сигнализации используется простой тип контактного датчика для контроля дверей, окон и других точек доступа. Когда дверь или окно закрываются, магнитный выключатель подает сигнал на блок управления сигнализацией, так что состояние этой точки входа становится известным. Точно так же, когда дверь или окно открываются, контактный датчик предупреждает контроллер сигнализации о состоянии этой точки доступа и может инициировать действие, такое как включение звуковой сирены. Контактные датчики используются во многих случаях, например, для контроля температуры и в качестве датчиков приближения в робототехнике и автоматизированном оборудовании.Дополнительную информацию о контактных датчиках можно найти в соответствующем руководстве «Типы контактных датчиков».

Бесконтактные датчики

В отличие от контактных датчиков, бесконтактные датчики - это устройства, для работы которых не требуется физического касания между датчиком и контролируемым объектом. Знакомый пример датчика этого типа - датчик движения, используемый в фонарях безопасности. Обнаружение объектов в пределах диапазона действия детектора движения осуществляется с использованием немеханических или нефизических средств, таких как обнаружение пассивной инфракрасной энергии, микроволновой энергии, ультразвуковых волн и т. Д.Радиолокационные установки, используемые правоохранительными органами для контроля скорости транспортных средств, являются еще одним примером формы бесконтактного датчика. Другие типы устройств, которые подпадают под категорию бесконтактных датчиков, включают датчики на эффекте Холла, индуктивные датчики, LVDT (линейные переменные дифференциальные трансформаторы), RVDT (вращающиеся переменные дифференциальные трансформаторы) и датчики вихревых токов, и это лишь некоторые из них. Более подробную информацию о бесконтактных датчиках можно найти в соответствующем руководстве «Типы бесконтактных датчиков».

Применение датчиков

в промышленности

Датчик обычно предназначен для создания переменного сигнала в некотором диапазоне измерения, в отличие от переключателя, который обычно действует двоичным образом, например, включен или выключен.Хотя это не всегда так, это помогает, когда дело доходит до выбора между датчиками или переключателями. Например, реле уровня может определять, когда был достигнут определенный заданный уровень в резервуаре, и сигнализировать насосу о прекращении работы. Датчик уровня, с другой стороны, может определять изменение глубины резервуара и выдавать сигналы, которые могут быть пропорционально отображены на показаниях и т. Д. Таким образом, там, где водоотливной насос может использовать переключатель уровня, чтобы сигнализировать насосу о начале работы на определенном уровне датчик уровня топливного бака будет определять состояние бака между пустым и полным и подавать сигналы на датчик уровня топлива и т. д.Некоторые производители называют это различие «точечным» или «непрерывным» зондированием.

Датчики

упорядочены по тому, что обнаруживается: давление, температура, близость и т. Д. Предполагаемое применение - хорошее место для поиска конкретных ситуаций, в которых разработчик может не знать тип датчика / преобразователя. Например, если датчик зубца шестерни необходим для создания детектора нулевой скорости, при его выборе будет получено несколько продуктов для обнаружения зуба шестерни, некоторые из которых основаны на эффекте Холла, а другие используют магнитное поле для обнаружения проходящего зуба.Выбор значения «нулевая скорость» даст аналогичные результаты. Аналогичным образом, при выборе значений из функции датчика / детектора / преобразователя производится поиск по множеству подкатегорий для получения совпадений из диапазона типов преобразователей. Выбор здесь значения «скорость» приведет к созданию датчиков оптического типа и типа эффекта Холла. Датчики скорости также могут быть магнитными или инфракрасными.

Тип датчика - еще один способ поиска определенных датчиков. Выбор «инфракрасного», например, приведет к созданию детекторов утечки, детекторов пламени, датчиков скорости и т. Д.все они используют инфракрасный порт в качестве средства обнаружения.

Подкатегории частично пересекаются. Например, в то время как датчики зубьев шестерен обнаруживают металл, металлодетекторы также доступны в виде готовых устройств, предназначенных для обнаружения металла на конвейерных линиях пищевой промышленности, линиях литья под давлением и т. Д. При выборе подкатегории Металлодетекторы не будут отображаться датчики зубьев шестерен, потому что они находятся в разделе Датчики движения.

Промышленные датчики - Рекомендации

Инфракрасные датчики используют инфракрасный свет в различных формах.Некоторые обнаруживают инфракрасное излучение, излучаемое всеми объектами. Другие излучают инфракрасные лучи, которые отражаются обратно к датчикам, которые ищут прерывания лучей.

Датчики температуры

обычно используют резистивные датчики температуры или термисторы для определения изменений температуры через изменение электрического сопротивления материалов.

Бесконтактные датчики приближения часто используют явления эффекта Холла, вихревые токи или емкостные эффекты для обнаружения близости проводящих металлов. Используются и другие методы, в том числе оптические и лазерные.В тех случаях, когда датчики приближения могут использоваться для обнаружения небольших изменений положения целей, простые бесконтактные переключатели включения / выключения используют те же методы для обнаружения, например, открытой двери.

Ультразвуковые датчики измеряют время между излучением и приемом ультразвуковых волн, например, для определения расстояния до содержимого резервуара. В другом варианте ультразвуковые датчики обнаруживают ультразвуковую энергию, излучаемую утечкой воздуха и т. Д.

В датчиках силы и давления

обычно используются тензодатчики или пьезоэлектрические устройства, которые изменяют свои характеристики сопротивления под действием приложенных нагрузок.Эти изменения могут быть откалиброваны в линейных диапазонах датчиков для измерения веса (силы) или давления (силы на единицу площади).

Датчики технического зрения обычно используют ПЗС, инфракрасные или ультрафиолетовые камеры для получения изображений, которые могут интерпретироваться программными системами для обнаружения дефектов, считывания штрих-кодов и т. Д.

Важные атрибуты

Типы датчиков / детекторов / преобразователей

Типы датчиков

распространены среди множества различных подкатегорий. Например, датчики на эффекте Холла используются в датчиках приближения, датчиках уровня, датчиках движения и т. Д.Инфракрасные датчики используются для измерения уровня, обнаружения пламени и т. Д. Определение уровня топлива в баке, скажем, может быть достигнуто с помощью нескольких типов датчиков.

Предполагаемое приложение

Выбор предполагаемого приложения может помочь сузить выбор для конкретных случаев. Датчики приближения для пневматических цилиндров, например, предназначены для крепления непосредственно к стяжным шпилькам цилиндра и, таким образом, имеют специальные монтажные приспособления, как показано справа.

Типы вывода

Многие управляющие датчики используют токовые петли 4–20 мА, где 4 мА представляет собой низкую сторону аналогового сигнала, а 20 мА - высокую сторону.Также используются цифровые переключатели, среди них NPN / PNP, USB и т. Д.

Время ответа

Время отклика многих датчиков измеряется в миллисекундах, в то время как у датчиков газов, утечек и т. Д. Время отклика может измеряться секундами или даже минутами.

Характеристики

Здесь можно выбрать датчики

, предназначенные для работы в экстремальных условиях, опасных зонах и т. Д.

Категории связанных продуктов

  • Энкодеры - это электромеханические устройства, которые используются для преобразования линейных или вращательных движений в аналоговые или цифровые выходные сигналы.
  • Весоизмерительные ячейки
  • - это механические или электронные устройства, предназначенные для преобразования сил сжатия, растяжения, скручивания или сдвига в электрические сигналы.
  • Мониторы обычно представляют собой электронные устройства, используемые для удаленного или удобного просмотра информации по мере необходимости.
  • Системы сбора данных (сокращенно DAQ или DAS) собирают аналоговые сигналы от датчиков, измеряющих реальные образцы, и преобразуют их в цифровые форматы, которые обрабатываются
  • Регистраторы данных - это электронные устройства хранения данных, используемые для сбора и записи различных данных с течением времени.
  • Выключатели - это электромеханические устройства, которые используются в электрических цепях.
  • Термопары - это механические устройства, состоящие из разнородных металлических проволок, сваренных вместе и используемых для измерения температуры.
  • Элементы управления и контроллеры см. Наше Руководство покупателя по элементам управления и контроллерам.

Ссылки / Ресурсы

Прочие датчики Артикулы

Прочие «виды» статей

Статьи других популярных поставщиков

Больше от Instruments & Controls

Что такое датчик? Различные типы датчиков, приложения

Мы живем в мире датчиков.Вы можете найти различные типы датчиков в наших домах, офисах, автомобилях и т. Д., Которые облегчают нашу жизнь, включая свет, обнаруживая наше присутствие, регулируя температуру в помещении, обнаруживая дым или огонь, готовя нам вкусный кофе, открывая двери гаража. как только наша машина подъезжает к двери и многие другие задачи.

Все эти и многие другие задачи автоматизации возможны благодаря датчикам. Прежде чем перейти к деталям того, что такое датчик, каковы различные типы датчиков и применения этих различных типов датчиков, мы сначала рассмотрим простой пример автоматизированной системы, которая возможна благодаря датчикам ( а также многие другие компоненты).

Применение датчиков в реальном времени

Пример, о котором мы говорим, - это система автопилота в самолетах. Почти все гражданские и военные самолеты имеют функцию автоматического управления полетом или иногда называются автопилотом.

Автоматическая система управления полетом состоит из нескольких датчиков для различных задач, таких как контроль скорости, мониторинг высоты, отслеживание положения, состояние дверей, обнаружение препятствий, уровень топлива, маневрирование и многое другое.Компьютер берет данные со всех этих датчиков и обрабатывает их, сравнивая с заранее заданными значениями.

Затем компьютер выдает управляющие сигналы для различных частей, таких как двигатели, закрылки, рули направления, двигатели и т. Д., Что способствует плавному полету. Комбинация датчиков, компьютеров и механики позволяет управлять самолетом в режиме автопилота.

Все параметры, т. Е. Датчики (которые предоставляют входные данные для компьютеров), компьютеры (мозг системы) и механика (выходные данные системы, такие как двигатели и моторы), одинаково важны для построения успешной автоматизированной системы. .

Это чрезвычайно упрощенная версия системы управления полетом. Фактически, существуют сотни индивидуальных систем управления, которые решают уникальные задачи для безопасного и плавного путешествия.

Но в этом руководстве мы сконцентрируемся на сенсорной части системы и рассмотрим различные концепции, связанные с сенсорами (например, типы, характеристики, классификация и т. Д.).

Что такое датчик?

Существует множество определений того, что такое датчик, но я хотел бы определить датчик как устройство ввода, которое обеспечивает выход (сигнал) по отношению к определенной физической величине (входу).

Термин «устройство ввода» в определении датчика означает, что он является частью более крупной системы, которая обеспечивает ввод в основную систему управления (например, процессор или микроконтроллер).

Еще одно уникальное определение датчика заключается в следующем: это устройство, которое преобразует сигналы из одной энергетической области в электрическую. Определение датчика можно лучше понять, если мы рассмотрим пример.

Простейшим примером датчика является LDR или светозависимый резистор.Это устройство, сопротивление которого зависит от интенсивности света, которому оно подвергается. Когда свет, падающий на LDR, больше, его сопротивление становится очень меньше, а когда света меньше, ну, сопротивление LDR становится очень высоким.

Мы можем подключить этот LDR к делителю напряжения (вместе с другим резистором) и проверить падение напряжения на LDR. Это напряжение можно откалибровать по количеству света, падающего на LDR. Следовательно, датчик освещенности.

Теперь, когда мы узнали, что такое датчик, мы продолжим классификацию датчиков.

Классификация датчиков

Существует несколько классификаций датчиков, составленных разными авторами и экспертами. Некоторые из них очень простые, а некоторые очень сложные. Следующая классификация датчиков может уже использоваться специалистом в данной области, но это очень простая классификация датчиков.

В первой классификации датчиков они делятся на активные и пассивные. Активные датчики - это датчики, которым требуется внешний сигнал возбуждения или сигнал мощности.

Пассивные датчики

, с другой стороны, не требуют внешнего сигнала питания и напрямую генерируют выходной сигнал.

Другой тип классификации основан на средствах обнаружения, используемых в датчике. Некоторые из средств обнаружения: электрические, биологические, химические, радиоактивные и т. Д.

Следующая классификация основана на явлении преобразования, то есть на входе и выходе. Некоторые из распространенных явлений преобразования: фотоэлектрические, термоэлектрические, электрохимические, электромагнитные, термооптические и т. Д.

Окончательная классификация датчиков - аналоговые и цифровые датчики. Аналоговые датчики производят аналоговый выход, то есть непрерывный выходной сигнал (обычно напряжение, но иногда и другие величины, такие как сопротивление и т. Д.) Относительно измеряемой величины.

Цифровые датчики

, в отличие от аналоговых датчиков, работают с дискретными или цифровыми данными. Данные в цифровых датчиках, которые используются для преобразования и передачи, имеют цифровой характер.

Различные типы датчиков

Ниже приводится список различных типов датчиков, которые обычно используются в различных приложениях.Все эти датчики используются для измерения одного из физических свойств, таких как температура, сопротивление, емкость, проводимость, теплопередача и т. Д.

  1. Датчик температуры
  2. Датчик приближения
  3. Акселерометр
  4. ИК-датчик (инфракрасный датчик)
  5. Датчик давления
  6. Датчик света
  7. Ультразвуковой датчик
  8. Датчик дыма, газа и алкоголя
  9. Датчик касания
  10. Датчик цвета
  11. Датчик влажности
  12. Датчик положения
  13. Магнитный датчик (датчик Холла)
  14. Микрофон (датчик звука)
  15. Наклон Датчик
  16. Датчик расхода и уровня
  17. Датчик PIR
  18. Датчик касания
  19. Датчик деформации и веса

Мы кратко рассмотрим некоторые из вышеупомянутых датчиков.Дополнительная информация о датчиках будет добавлена ​​позже. Список проектов, использующих вышеуказанные датчики, приведен в конце страницы.

Датчик температуры

Одним из самых распространенных и популярных датчиков является датчик температуры. Датчик температуры, как следует из названия, определяет температуру, то есть измеряет ее изменения.

Существуют различные типы датчиков температуры, такие как микросхемы датчиков температуры (например, LM35, DS18B20), термисторы, термопары, резистивные датчики температуры (RTD) и т. Д.

Датчики температуры могут быть аналоговыми или цифровыми. В аналоговом датчике температуры изменения температуры соответствуют изменению его физических свойств, таких как сопротивление или напряжение. LM35 - классический аналоговый датчик температуры.

Выходной сигнал цифрового датчика температуры представляет собой дискретное цифровое значение (обычно это некоторые числовые данные после преобразования аналогового значения в цифровое значение). DS18B20 - простой цифровой датчик температуры.

Датчики температуры

используются везде, например, в компьютерах, мобильных телефонах, автомобилях, системах кондиционирования воздуха, в промышленности и т. Д.

В этом проекте реализован простой проект с использованием LM35 (датчик температуры по шкале Цельсия): СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРОЙ.

Датчики приближения

Датчик приближения - это датчик бесконтактного типа, который определяет присутствие объекта. Датчики приближения могут быть реализованы с использованием различных методов, таких как оптические (например, инфракрасные или лазерные), звуковые (ультразвуковые), магнитные (эффект Холла), емкостные и т. Д.

Некоторыми из приложений датчиков приближения являются мобильные телефоны, автомобили (парковка Датчики), промышленности (выравнивание объектов), приближения к земле в самолетах и ​​т. Д.

Датчик приближения при парковке задним ходом реализован в этом проекте: ЦЕПЬ ДАТЧИКА ЗАДНЕЙ ПАРКОВКИ.

Инфракрасный датчик (ИК-датчик)

Инфракрасный датчик или инфракрасный датчик - это датчик на основе света, который используется в различных приложениях, таких как обнаружение приближения и обнаружения объектов. ИК-датчики используются в качестве датчиков приближения почти во всех мобильных телефонах.

Существует два типа инфракрасных или инфракрасных датчиков: пропускающий и отражающий. В ИК-датчике пропускающего типа ИК-передатчик (обычно ИК-светодиод) и ИК-детектор (обычно фотодиод) расположены лицом друг к другу, так что, когда объект проходит между ними, датчик обнаруживает объект.

Другой тип ИК-датчика - ИК-датчик отражающего типа. При этом передатчик и детектор располагаются рядом друг с другом лицом к объекту. Когда объект приближается к датчику, инфракрасный свет от ИК-передатчика отражается от объекта и обнаруживается ИК-приемником, и, таким образом, датчик обнаруживает объект.

Различные приложения, в которых реализован ИК-датчик: мобильные телефоны, роботы, промышленная сборка, автомобили и т. Д.

Небольшой проект, в котором ИК-датчики используются для включения уличных фонарей: УЛИЧНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИК-ДАТЧИКОВ.

Ультразвуковой датчик

Ультразвуковой датчик - это устройство бесконтактного типа, которое можно использовать для измерения расстояния, а также скорости объекта. Ультразвуковой датчик работает на основе свойств звуковых волн с частотой выше, чем у человеческого слышимого диапазона.

Используя время пролета звуковой волны, ультразвуковой датчик может измерить расстояние до объекта (аналогично SONAR). Свойство звуковой волны Доплеровский сдвиг используется для измерения скорости объекта.

Дальномер на базе Arduino - это простой проект с использованием ультразвукового датчика: ПОРТАТИВНЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДИАМЕТР.

Датчик освещенности

Датчики света, также известные как фотодатчики, являются одними из важных датчиков. Простой датчик освещенности, доступный сегодня, - это светозависимый резистор или LDR. Свойство LDR заключается в том, что его сопротивление обратно пропорционально интенсивности окружающего света, то есть, когда интенсивность света увеличивается, его сопротивление уменьшается, и наоборот.

Используя схему LDR, мы можем откалибровать изменения ее сопротивления для измерения интенсивности света. Есть еще два световых датчика (или фотодатчика), которые часто используются в сложных электронных системах. Это фотодиоды и фототранзисторы. Все это аналоговые датчики.

Существуют также цифровые датчики освещенности, такие как Bh2750, TSL2561 и т. Д., Которые могут рассчитывать интенсивность света и предоставлять значение цифрового эквивалента.

Ознакомьтесь с этим простым проектом светодетектора, использующего LDR.

Датчики дыма и газа

Одним из очень полезных датчиков в приложениях, связанных с безопасностью, являются датчики дыма и газа. Практически все офисы и производственные предприятия оснащены несколькими детекторами дыма, которые обнаруживают дым (возникший в результате пожара) и подают сигнал тревоги.

Датчики газа чаще используются в лабораториях, на больших кухнях и в промышленности. Они могут обнаруживать различные газы, такие как сжиженный нефтяной газ, пропан, бутан, метан (Ch5) и т. Д.

В настоящее время датчики дыма (которые часто могут обнаруживать дым, а также газ) также устанавливаются в большинстве домов в качестве меры безопасности. мера.

Датчики серии «MQ» представляют собой набор дешевых датчиков для обнаружения CO, CO2, Ch5, алкоголя, пропана, бутана, сжиженного нефтяного газа и т. Д. Вы можете использовать эти датчики для создания собственного приложения для датчиков дыма.

Проверьте эту ЦЕПЬ СИГНАЛИЗАЦИИ ДЫМОВОГО ДЕТЕКТОРА без использования Arduino.

Датчик алкоголя

Как следует из названия, датчик алкоголя обнаруживает алкоголь. Обычно в алкотестерах используются датчики алкоголя, которые определяют, пьян человек или нет. Сотрудники правоохранительных органов используют алкотестеры, чтобы ловить пьяных за рулем.

Простое руководство о том, КАК СДЕЛАТЬ КОНТУР АЛКОГОЛЬНОГО ДЫХАТЕЛЬНОГО АППАРАТА?

Датчик касания

Мы не придаем большого значения сенсорным датчикам, но они стали неотъемлемой частью нашей жизни. Знаете вы или нет, но все устройства с сенсорным экраном (мобильные телефоны, планшеты, ноутбуки и т. Д.) Имеют сенсорные датчики. Еще одно распространенное применение сенсорного датчика - трекпады в наших ноутбуках.

Датчики касания, как следует из названия, обнаруживают прикосновение пальца или стилуса.Часто сенсорные датчики делятся на резистивные и емкостные. Почти все современные сенсорные датчики относятся к емкостным типам, поскольку они более точны и имеют лучшее соотношение сигнал / шум.

Если вы хотите создать приложение с сенсорным датчиком, тогда доступны недорогие модули, и, используя эти сенсорные датчики, вы можете создать ЦЕПЬ СЕНСОРНОГО ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ ДИММЕРА, ИСПОЛЬЗУЯ ARDUINO.

Датчик цвета

Датчик цвета - это полезное устройство для создания приложений определения цвета в области обработки изображений, идентификации цвета, отслеживания промышленных объектов и т. Д.TCS3200 - это простой датчик цвета, который может определять любой цвет и выводить прямоугольную волну, пропорциональную длине волны обнаруженного цвета.

Если вы заинтересованы в создании приложения датчика цвета, ознакомьтесь с этим проектом ДЕТЕКТОРА ЦВЕТА НА ОСНОВЕ ARDUINO.

Датчик влажности

Если вы видите «Системы мониторинга погоды», они часто предоставляют данные о температуре и влажности. Таким образом, измерение влажности является важной задачей во многих приложениях, и датчики влажности помогают нам в этом.

Часто все датчики влажности измеряют относительную влажность (отношение содержания воды в воздухе к максимальной способности воздуха удерживать воду). Поскольку относительная влажность зависит от температуры воздуха, почти все датчики влажности также могут измерять температуру.

Датчики влажности подразделяются на емкостные, резистивные и теплопроводные. DHT11 и DHT22 - два наиболее часто используемых датчика влажности в сообществе DIY (первый является резистивным типом, а второй - емкостным).

Ознакомьтесь с этим руководством с ДАТЧИКОМ ВЛАЖНОСТИ DHT11 НА ARDUINO.

Датчик наклона

Датчики наклона, которые часто используются для определения наклона или ориентации, являются одними из самых простых и недорогих датчиков. Ранее датчики наклона состояли из ртути (и поэтому их иногда называют ртутными переключателями), но большинство современных датчиков наклона содержат роликовый шарик.

Здесь реализован простой переключатель заголовка на базе Arduino с использованием датчика наклона. КАК СДЕЛАТЬ ДАТЧИК НАКЛОНА С ARDUINO?

В этой статье мы узнали о том, что такое датчик, какова классификация датчиков и различные типы датчиков, а также их практическое применение.В будущем я дополню эту статью дополнительными датчиками и их приложениями.

Топ-15 типов датчиков, используемых компаниями-разработчиками приложений Интернета вещей

Отрасли и организации уже давно используют различные типы датчиков, но изобретение Интернета вещей подняло эволюцию датчиков на совершенно другой уровень.

Платформы

IoT функционируют и предоставляют различные виды аналитики и данных с помощью различных датчиков. Они служат для сбора данных, их передачи и обмена с целой сетью подключенных устройств.Все эти собранные данные позволяют устройствам работать автономно, и вся экосистема становится «умнее» с каждым днем.

Комбинируя набор датчиков и сеть связи, устройства обмениваются информацией друг с другом и повышают свою эффективность и функциональность.

Возьмем, к примеру, автомобили Tesla. Все датчики автомобиля записывают восприятие окружающей обстановки, загружая информацию в огромную базу данных.

Затем данные обрабатываются, и вся важная новая информация отправляется всем другим транспортным средствам.Это непрерывный процесс, благодаря которому целый парк автомобилей Tesla с каждым днем ​​становится умнее.

Давайте взглянем на некоторые ключевые датчики, широко используемые в мире Интернета вещей.

Датчики температуры

По определению, «Устройство, используемое для измерения количества тепловой энергии, которое позволяет обнаруживать физическое изменение температуры от конкретного источника и преобразовывать данные для устройства или пользователя, называется датчиком температуры».

Эти датчики уже давно используются в различных устройствах.Однако с появлением IoT они нашли больше места для присутствия в еще большем количестве устройств.

Всего пару лет назад их в основном использовали для управления кондиционированием воздуха, холодильников и аналогичных устройств, используемых для контроля окружающей среды. Однако с появлением мира IoT они нашли свою роль в производственных процессах, сельском хозяйстве и индустрии здравоохранения.

В процессе производства многим машинам требуется определенная температура окружающей среды, а также температура устройства.Благодаря такому измерению производственный процесс всегда может оставаться оптимальным.

С другой стороны, в сельском хозяйстве температура почвы имеет решающее значение для роста сельскохозяйственных культур. Это помогает выращивать растения, увеличивая производительность.

Далее следуют подкатегории датчиков температуры:

  • Термопары: Это устройства измерения напряжения, которые показывают измерение температуры с изменением напряжения. С повышением температуры повышается выходное напряжение термопары.
  • Резисторные датчики температуры (RTD): Сопротивление устройства прямо пропорционально температуре, увеличивается в положительном направлении при повышении температуры, сопротивление повышается.
  • Термисторы: Это термочувствительный резистор, который изменяет свое физическое сопротивление при изменении температуры.
  • IC (Semiconductor): Это линейные устройства, в которых проводимость полупроводника линейно возрастает и в которых используются свойства переменного сопротивления полупроводниковых материалов.Он может обеспечить прямое считывание температуры в цифровом виде, особенно при низких температурах.
  • Инфракрасные датчики: Он определяет температуру, улавливая часть излучаемой инфракрасной энергии объекта или вещества, и измеряя ее интенсивность, может использоваться только для измерения температуры твердых и жидких тел, но невозможно использовать его для газов из-за их прозрачная природа.

Датчик приближения

Устройство, которое обнаруживает присутствие или отсутствие ближайшего объекта или свойств этого объекта и преобразует их в сигнал, который может быть легко прочитан пользователем или простым электронным инструментом, не вступая с ними в контакт.

Датчики приближения широко используются в розничной торговле, поскольку они могут обнаруживать движение и взаимосвязь между покупателем и продуктом, который может им быть интересен. Пользователь немедленно уведомляется о скидках и специальных предложениях на близлежащие продукты.

Еще один большой и довольно старый пример использования - автомобили. Вы двигаетесь задним ходом и при движении задним ходом предупреждаетесь о препятствии, это работа датчика приближения.

Они также используются для парковки в таких местах, как торговые центры, стадионы или аэропорты.

Ниже приведены некоторые из подкатегорий датчиков приближения:

  • Индуктивные датчики: Индуктивные датчики приближения используются для бесконтактного обнаружения присутствия металлических предметов с помощью электромагнитного поля или пучка электромагнитного излучения. Он может работать на более высоких скоростях, чем механические переключатели, а также кажется более надежным, поскольку его надежности.
  • Емкостные датчики: Емкостные датчики приближения могут обнаруживать как металлические, так и неметаллические цели.Почти все другие материалы отличаются от воздуха диэлектрическими свойствами. Его можно использовать для обнаружения очень маленьких объектов через большую часть цели. Таким образом, обычно используется в сложных и сложных приложениях.
  • Фотоэлектрические датчики: Фотоэлектрические датчики состоят из светочувствительных частей и используют луч света для обнаружения присутствия или отсутствия объекта. Это идеальная альтернатива индуктивным датчикам. И используется для обнаружения на большом расстоянии или для обнаружения неметаллических объектов.
  • Ультразвуковые датчики: Ультразвуковые датчики также используются для обнаружения присутствия или измерения расстояния до целей, аналогично радару или гидролокатору.Это надежное решение для суровых и сложных условий.

Датчик давления

Датчик давления - это устройство, которое измеряет давление и преобразует его в электрический сигнал. Здесь количество зависит от уровня приложенного давления.

Есть множество устройств, которые полагаются на жидкость или другие формы давления. Эти датчики позволяют создавать системы IoT, которые контролируют системы и устройства, работающие под давлением. При любом отклонении от стандартного диапазона давления устройство уведомляет системного администратора о любых проблемах, которые необходимо устранить.

Использование этих датчиков очень полезно не только на производстве, но и при обслуживании целых систем водоснабжения и отопления, поскольку они легко обнаруживают любые колебания или падения давления.

Датчик качества воды

Датчики качества воды используются для определения качества воды и ионного мониторинга, прежде всего в системах водоснабжения.

Вода используется практически везде. Эти датчики играют важную роль, поскольку они контролируют качество воды для различных целей.Они используются в самых разных отраслях промышленности.

Ниже приводится список наиболее распространенных типов используемых датчиков воды:

  • Датчик остаточного хлора: Он измеряет остаточный хлор (т.е. свободный хлор, монохлорамин и общий хлор) в воде и наиболее широко используется в качестве дезинфицирующего средства из-за своей эффективности.
  • Датчик общего органического углерода : Датчик общего органического углерода используется для измерения содержания органических элементов в воде.
  • Датчик мутности: Датчики мутности измеряют взвешенные твердые частицы в воде, обычно они используются в реках и ручьях, сточных водах и стоках.
  • Датчик проводимости: Измерения проводимости выполняются в промышленных процессах в первую очередь для получения информации об общих концентрациях ионов (т.е. растворенных соединениях) в водных растворах.
  • Датчик pH: Он используется для измерения уровня pH в растворенной воде, который показывает, насколько она кислая или щелочная (щелочная).
  • Датчик потенциала восстановления кислорода: Измерение ОВП позволяет получить представление об уровне окислительно-восстановительных реакций, протекающих в растворе.

Химический датчик

Химические сенсоры применяются в различных отраслях промышленности. Их цель - указать изменения в жидкости или узнать химические изменения в воздухе. Они играют важную роль в больших городах, где необходимо отслеживать изменения и защищать население.

Основные варианты использования химических датчиков можно найти в промышленном мониторинге окружающей среды и управлении технологическими процессами, обнаружении преднамеренно или случайно выпущенных вредных химических веществ, обнаружении взрывчатых и радиоактивных веществ, процессах переработки на космических станциях, фармацевтической промышленности и лабораториях и т. Д.

Ниже перечислены наиболее распространенные типы используемых химических датчиков:

  • Транзистор полевой химический
  • Химирезистор
  • Датчик газа электрохимический
  • Флуоресцентный датчик хлоридов
  • Датчик сероводорода
  • Недисперсный инфракрасный датчик
  • Стеклянный электрод pH
  • Потенциометрический датчик
  • Датчик с наностержнями из оксида цинка

Датчик газа

Датчики газа похожи на химические, но специально используются для отслеживания изменений качества воздуха и обнаружения различных газов.Как и химические датчики, они используются во многих отраслях промышленности, таких как производство, сельское хозяйство и здравоохранение, и используются для мониторинга качества воздуха, обнаружения токсичных или горючих газов, мониторинга опасных газов на угольных шахтах, нефтегазовой промышленности, химических лабораторных исследований, производства - красок. , пластмассы, резина, фармацевтика и нефтехимия и т. д.

Ниже приведены некоторые распространенные датчики газа:

  • Датчик углекислого газа
  • Алкотестер
  • Детектор окиси углерода
  • Каталитический шариковый датчик
  • Датчик водорода
  • Датчик загрязнения воздуха
  • Датчик оксида азота
  • Датчик кислорода
  • Монитор озона
  • Датчик газа электрохимический
  • Детектор газа
  • Гигрометр

Датчик дыма

Датчик дыма - это устройство, которое определяет уровень дыма (взвешенные в воздухе частицы и газы).

Они использовались долгое время. Однако с развитием Интернета вещей они стали еще более эффективными, поскольку подключены к системе, которая немедленно уведомляет пользователя о любой проблеме, возникающей в различных отраслях.

Датчики дыма широко используются в обрабатывающей промышленности, системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, в зданиях и жилых помещениях для обнаружения пожара и попадания газа. Это служит для защиты людей, работающих в опасных условиях, поскольку вся система намного эффективнее, чем старые.

Датчики дыма общего типа

Датчики дыма обнаруживают присутствие дыма, газов и пламени вокруг своего поля. Его можно обнаружить либо оптически, либо с помощью физического процесса, либо с помощью обоих методов.

  • Оптический датчик дыма (фотоэлектрический): Оптический датчик дыма использует триггер принципа рассеяния света для пассажиров.
  • Ионизационный датчик дыма: Ионизационный датчик дыма работает по принципу ионизации, своего рода химии для обнаружения молекул, вызывающих срабатывание сигнализации.

ИК-датчики

Инфракрасный датчик - это датчик, который используется для определения определенных характеристик окружающей среды путем испускания или обнаружения инфракрасного излучения. Он также способен измерять тепло, выделяемое объектами.

Сейчас они используются в различных проектах Интернета вещей, особенно в здравоохранении, поскольку они упрощают мониторинг кровотока и артериального давления. Они даже используются в широком спектре обычных интеллектуальных устройств, таких как умные часы и смартфоны.

Другое распространенное использование включает бытовую технику и дистанционное управление, анализ дыхания, инфракрасное зрение (т.е. визуализировать утечки тепла в электронике, контролировать кровоток, искусствоведы могут видеть под слоями краски), носимую электронику, оптическую связь, бесконтактное измерение температуры. , автомобильное обнаружение слепого угла.

На этом их использование не заканчивается, они также являются отличным инструментом для обеспечения высокого уровня безопасности в вашем доме. Кроме того, их применение включает проверки окружающей среды, поскольку они могут обнаруживать различные химические вещества и утечки тепла.Они будут играть важную роль в индустрии умного дома, поскольку имеют широкий спектр приложений.

Датчики уровня

Датчик, который используется для определения уровня или количества жидкостей, жидкостей или других веществ, протекающих в открытой или закрытой системе, называется датчиком уровня.

Как и ИК-датчики, датчики уровня используются во многих отраслях промышленности. В первую очередь они известны для измерения уровня топлива, но они также используются на предприятиях, работающих с жидкими материалами.Например, предприятия по переработке вторсырья, а также производители соков и алкоголя полагаются на эти датчики для измерения количества находящихся в их распоряжении ликвидных активов.

Наилучшие варианты использования датчика уровня: измерение уровня топлива и уровня жидкости в открытых или закрытых контейнерах, мониторинг уровня моря и предупреждение о цунами, резервуары для воды, медицинское оборудование, компрессоры, гидравлические резервуары, станки, производство напитков и фармацевтической продукции, высокое или низкое определение уровня и т. д.

Это помогает оптимизировать их бизнес, поскольку датчики всегда собирают все важные данные.С помощью этих датчиков любой менеджер по продукции может точно увидеть, сколько жидкости готово к распределению и следует ли наращивать производство.

Существует два основных типа измерения уровня:

  • Датчики точечного уровня: Датчики точечного уровня обычно определяют конкретный конкретный уровень и реагируют на пользователя, если обнаруживаемый объект находится выше или ниже этого уровня. Он интегрирован в единое устройство для получения сигнала тревоги или запуска
  • Непрерывный датчик уровня: Непрерывный датчик уровня измеряет уровень жидкости или сухого материала в заданном диапазоне и выдает выходные данные, которые непрерывно показывают уровень.Лучшим примером этого является индикатор уровня топлива в автомобиле.

Датчики изображения

Датчики изображения - это инструменты, которые используются для преобразования оптических изображений в электронные сигналы для отображения или хранения файлов в электронном виде.

В основном датчик изображения используется в цифровых камерах и модулях, медицинском оборудовании для визуализации и ночного видения, тепловизионных устройствах, радарах, гидролокаторах, средствах массовой информации, биометрических устройствах и устройствах IRIS.

Используются два основных типа датчиков:

  • CCD (устройство с зарядовой связью) и
  • КМОП (дополнительный металл-оксидный полупроводник) формирователи изображения.

Хотя каждый тип сенсора использует разные технологии для захвата изображений, и в ПЗС, и в КМОП-формирователях изображения используются металлооксидные полупроводники, имеющие одинаковую степень чувствительности к свету и отсутствие внутренней разницы в качестве

Среднестатистический потребитель может подумать, что это обычная камера, но, хотя это недалеко от истины, датчики изображения подключены к большому количеству различных устройств, что значительно улучшает их функциональность.

Одно из самых известных применений - автомобильная промышленность, в которой изображения играют очень важную роль.С помощью этих датчиков система может распознавать знаки, препятствия и многое другое, что водитель обычно замечает на дороге. Они играют очень важную роль в индустрии Интернета вещей, поскольку напрямую влияют на развитие беспилотных автомобилей.

Они также реализованы в улучшенных системах безопасности, где изображения помогают запечатлеть подробности о преступнике.

В розничной торговле эти датчики служат для сбора данных о покупателях, помогая предприятиям лучше понять, кто на самом деле посещает их магазин, раса, пол, возраст - это лишь некоторые из полезных параметров, которые владельцы розничной торговли получают при использовании этих датчиков Интернета вещей. .

Датчики обнаружения движения

Детектор движения - это электронное устройство, которое используется для обнаружения физического движения (движения) в заданной области и преобразует движение в электрический сигнал; движение любого объекта или движение людей

Обнаружение движения играет важную роль в индустрии безопасности. Предприятия используют эти датчики в местах, где нельзя постоянно обнаруживать движение, и с помощью этих датчиков легко заметить чье-либо присутствие.

Они в основном используются для систем обнаружения вторжений, автоматического управления дверьми, ограждения стрелы, интеллектуальной камеры (т.е. захвата / записи видео на основе движения), платных площадок, автоматических парковочных систем, автоматизированных раковин / смыва туалетов, сушилок для рук, систем управления энергопотреблением (т. Е. Автоматическое освещение, кондиционер, вентилятор, управление бытовой техникой) и т. Д.

С другой стороны, эти датчики также могут распознавать различные типы движений, что делает их полезными в некоторых отраслях, где клиент может общаться с системой, махнув рукой или выполняя аналогичное действие.Например, кто-то может помахать датчику в розничном магазине, чтобы попросить помощи в принятии правильного решения о покупке.

Несмотря на то, что их основное использование связано с отраслью безопасности, по мере развития технологий количество возможных применений этих датчиков будет только расти.

Ниже приведены основные широко используемые типы датчиков движения:

  • Пассивный инфракрасный порт (PIR): Он обнаруживает тепло тела (инфракрасную энергию) и является наиболее широко используемым датчиком движения в системах домашней безопасности.
  • Ультразвук: Отправляет импульсы ультразвуковых волн и измеряет отражение от движущегося объекта, отслеживая скорость звуковых волн.
  • Микроволновая печь: Отправляет импульсы радиоволн и измеряет отражение от движущегося объекта. Они покрывают большую площадь, чем инфракрасные и ультразвуковые датчики, но они уязвимы для электрических помех и стоят дороже.

Датчики акселерометра

Акселерометр - это датчик, который используется для измерения физического или измеримого ускорения, испытываемого объектом из-за сил инерции, и преобразует механическое движение в электрический выходной сигнал.Определяется как скорость изменения скорости относительно времени

.

Эти датчики сейчас присутствуют в миллионах устройств, например, в смартфонах. Их использование включает обнаружение вибрации, наклона и ускорения в целом. Это отлично подходит для мониторинга вашего автопарка или использования умного шагомера.

В некоторых случаях он используется как форма защиты от кражи, поскольку датчик может отправлять оповещение через систему, если объект, который должен оставаться неподвижным, перемещается.

Они широко используются в сотовых и мультимедийных устройствах, измерении вибрации, автомобильном контроле и обнаружении, обнаружении свободного падения, авиационной и авиационной промышленности, обнаружении движения, мониторинге поведения спортивных академий / спортсменов, бытовой электронике, промышленных и строительных площадках и т. Д.

Существуют различные виды акселерометров, и в проектах IoT в основном используются следующие:

  • Акселерометры на эффекте Холла: Акселерометры на эффекте Холла используют принцип Холла для измерения ускорения, он измеряет колебания напряжения, вызванные изменениями в магнитном поле вокруг них.
  • Емкостные акселерометры: Емкостные акселерометры, измеряющие выходное напряжение в зависимости от расстояния между двумя плоскими поверхностями. Емкостные акселерометры также менее подвержены шуму и изменению температуры.
  • Пьезоэлектрические акселерометры: Пьезоэлектрический датчик работает на пьезоэлектрическом эффекте. Акселерометры на основе пьезопленки лучше всего использовать для измерения вибрации, ударов и давления.

Каждая технология измерения акселерометра имеет свои преимущества и недостатки. Перед выбором важно понять основные различия различных типов и требования к тестам.

Датчики гироскопа

Датчик или устройство, которое используется для измерения угловой скорости или угловой скорости, называется гироскопическими датчиками. Угловая скорость определяется просто как измерение скорости вращения вокруг оси.Это устройство, используемое в основном для навигации и измерения угловой скорости и скорости вращения в 3-х осевых направлениях. Наиболее важным приложением является отслеживание ориентации объекта.

Их основные приложения - автомобильные навигационные системы, игровые контроллеры, сотовые и видеокамерные устройства, бытовая электроника, управление робототехникой, управление вертолетами с дронами и радиоуправлением или управление БПЛА, управление транспортными средствами / ADAS и многое другое.

Существует несколько различных типов гироскопических датчиков, которые выбираются по их рабочему механизму, типу выхода, мощности, диапазону срабатывания и условиям окружающей среды.

  • Гироскопы поворотные (классические)
  • Гироскоп с вибрирующей структурой
  • Гироскопы оптические
  • MEMS (микроэлектромеханические системы) Гироскопы

Эти датчики всегда сочетаются с акселерометрами. Использование этих двух датчиков просто обеспечивает большую обратную связь с системой. С установленными гироскопическими датчиками многие устройства могут помочь спортсменам повысить эффективность своих движений, поскольку они получают доступ к движениям спортсменов во время занятий спортом.

Это только один пример его применения, однако, поскольку роль этого датчика заключается в обнаружении вращения или скручивания, его применение имеет решающее значение для автоматизации некоторых производственных процессов.

Датчики влажности

Влажность определяется как количество водяного пара в атмосфере воздуха или других газов. Чаще всего используются термины «Относительная влажность (RH)

Эти датчики обычно используют датчики температуры, так как многие производственные процессы требуют идеальных рабочих условий.Измеряя влажность, вы можете убедиться, что весь процесс протекает плавно, и при любом внезапном изменении можно немедленно принять меры, поскольку датчики обнаруживают изменение почти мгновенно.

Их применение и использование можно найти в промышленной и бытовой сфере для управления системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Их также можно найти в автомобилестроении, музеях, промышленных помещениях и теплицах, метеорологических станциях, лакокрасочной промышленности, больницах и фармацевтике для защиты лекарств

Датчики оптические

Датчик, который измеряет физическое количество световых лучей и преобразует его в электрический сигнал, который может легко считываться пользователем или электронным прибором / устройством, называется оптическим датчиком.

Оптические датчики

любимы экспертами в области Интернета вещей, поскольку они удобны для одновременного измерения различных объектов. Технология, лежащая в основе этого датчика, позволяет ему контролировать электромагнитную энергию, в том числе электричество, свет и так далее.

Благодаря этому, эти датчики нашли применение в здравоохранении, мониторинге окружающей среды, энергетике, авиакосмической промышленности и многих других отраслях промышленности. Благодаря своему присутствию нефтяные, фармацевтические и горнодобывающие компании могут лучше отслеживать изменения в окружающей среде, обеспечивая безопасность своих сотрудников.Т

Их основное применение можно найти в обнаружении окружающего света, цифровых оптических переключателях, оптоволоконной связи, благодаря гальванической развязке, которая лучше всего подходит для нефтегазовых приложений, гражданских и транспортных областей, высокоскоростных сетевых систем, управления дверями лифтов, счетчиков деталей сборочных линий. и системы безопасности.

Ниже перечислены основные типы оптических датчиков:

  • Фотодетектор: Он использует светочувствительные полупроводниковые материалы, такие как фотоэлементы, фотодиоды или фототранзисторы, чтобы работать как фотодетектор
  • Волоконная оптика: Волоконная оптика не пропускает ток, поэтому она невосприимчива к электрическим и электромагнитным помехам, и даже в поврежденном состоянии не возникает опасности искрения или поражения электрическим током.
  • Пирометр: Он оценивает температуру объекта, определяя цвет света. Объекты излучают свет в соответствии с их температурой и воспроизводят одинаковые цвета при той же температуре.
  • Proximity & Infrared: Proximity использует свет для обнаружения объектов поблизости, а инфракрасный используется там, где видимый свет был бы неудобен.

Понятно, что Интернет вещей стал невероятно популярным, и текущие тенденции показывают, что это будущее. Он просто помогает автоматизировать различные процессы, делая эти системы весьма полезными как для обычных потребителей, так и для бизнеса.

Нам еще предстоит увидеть весь потенциал этой технологии, поскольку вся платформа становится умнее за счет объединения всех вышеупомянутых датчиков. Если учесть тот факт, что все измеренные данные собираются и могут быть проанализированы, становится очевидным, что Интернет вещей в будущем станет еще умнее.

Пройти тест

Какие бывают типы датчиков со схемами?

Обычно мы используем обычные настенные розетки для включения промышленных или бытовых приборов, таких как вентиляторы, охладители, промышленные двигатели и т. Д.Но регулярно управлять переключателями очень сложно. Следовательно, системы домашней и промышленной автоматизации разработаны для упрощения управления всеми необходимыми электрическими и электронными нагрузками. Эта автоматизация в энергосистеме может быть спроектирована с использованием различных типов датчиков и цепей датчиков. Итак, эта статья дает исчерпывающий обзор того, что такое датчик, различных типов, принципа действия, а также принципиальные схемы.


Что такое датчик?

Устройство, которое выдает выходной сигнал, обнаруживая изменения в количествах или событиях, может быть определено как датчик.В общем, датчики называют устройствами, которые генерируют электрический сигнал или оптический выходной сигнал, соответствующий изменениям уровня входных сигналов. Существуют различные типы датчиков, например, рассмотрим термопару, которую можно рассматривать как датчик температуры, который вырабатывает выходное напряжение в зависимости от изменений температуры на входе.

Можно наблюдать множество видов датчиков во многих областях, используемых для различных приложений. Давайте рассмотрим несколько из датчиков типа .


Типы датчиков

Различные типы датчиков в электронике

В нашей повседневной жизни мы привыкли часто использовать различные типы датчиков в наших энергосистемах, таких как электрические и электронные приборы, системы управления нагрузкой, домашняя автоматизация или промышленная автоматизация и так далее.

Все типы датчиков можно разделить на аналоговые и цифровые. Но есть несколько типов датчиков, таких как датчики температуры, ИК-датчики, ультразвуковые датчики, датчики давления, датчики приближения и сенсорные датчики, которые часто используются в большинстве электронных приложений.

  1. Датчик температуры
  2. ИК-датчик
  3. Ультразвуковой датчик
  4. Датчик касания
  5. Датчики приближения
  6. Датчик давления
  7. Датчики уровня
  8. Датчики дыма и газа

Датчик температуры

Температура является одним из наиболее часто измеряемых экологические количества по разным причинам. Существуют различные типы датчиков температуры, которые могут измерять температуру, например термопары, термисторы, полупроводниковые датчики температуры, резистивные датчики температуры (RTD) и т. Д.В зависимости от требований для измерения температуры в различных приложениях используются разные типы датчиков.

Датчик температуры
Цепь датчика температуры

Простой датчик температуры со схемой может использоваться для включения или выключения нагрузки при определенной температуре, которая определяется датчиком температуры (здесь используется термистор). Схема состоит из батареи, термистора, транзисторов и реле, которые подключены, как показано на рисунке.

Цепь датчика температуры

Реле активируется датчиком температуры, определяя желаемую температуру.Таким образом, реле включает подключенную к нему нагрузку (нагрузка может быть переменного или постоянного тока). Мы можем использовать эту схему для автоматического управления вентилятором в зависимости от температуры.

Практическое применение датчика температуры

В первую очередь рассмотрим датчики температуры, которые снова подразделяются на датчики различных типов, такие как термисторы, цифровые датчики температуры и т. Д.

Программируемый цифровой контроллер температуры представляет собой практический электронный проект на основе встроенной системы, который он разработан, который используется для управления температурой любого устройства в соответствии с требованиями промышленного применения.Комплект схемы цифрового датчика температуры показан на рисунке ниже.

Блок-схема схемы проекта может быть представлена ​​следующим образом с различными блоками, как показано на рисунке.

Блок питания состоит из источника питания 230 В переменного тока, понижающего трансформатора для понижения напряжения, выпрямителя для выпрямления напряжения из переменного в постоянный, регулятора напряжения для поддержания постоянного выходного напряжения постоянного тока для подачи входных сигналов в схему проекта.

ЖК-дисплей подключен к микроконтроллерам 8051 для отображения показаний температуры в диапазоне от -55 ° C до + 125 ° C.Цифровой датчик температуры IC DS1621 используется для передачи 9-битных показаний температуры на микроконтроллер.

Энергонезависимая память EEPROM используется для хранения заданных пользователем (максимальных и минимальных) настроек температуры с помощью набора переключателей на микроконтроллерах 8051. К микроконтроллеру подключено реле, которым можно управлять с помощью драйвера транзистора. Нагрузка может управляться с помощью этого реле (здесь нагрузка представлена ​​в виде лампы для демонстрационных целей).

ИК-датчик

Небольшие фоточипы с фотоэлементом, которые используются для излучения и обнаружения инфракрасного света, называются ИК-датчиками.ИК-датчики обычно используются для разработки технологии дистанционного управления. Инфракрасные датчики могут использоваться для обнаружения препятствий роботизированному транспортному средству и, таким образом, управления направлением движения роботизированного транспортного средства. Существуют различные типы датчиков, которые можно использовать для обнаружения инфракрасного света.

ИК-датчик
Схема ИК-датчика

Простая схема ИК-датчика используется в нашей повседневной жизни в качестве пульта дистанционного управления для телевизора. Он состоит из схемы ИК-излучателя и ИК-приемника, которые могут быть спроектированы, как показано на рисунке.

Цепь ИК-датчика

Цепь ИК-излучателя, которая используется контроллером в качестве пульта дистанционного управления, используется для излучения инфракрасного света. Этот инфракрасный свет направляется или передается на схему ИК-приемника, которая взаимодействует с устройством, таким как телевизор или робот с дистанционным управлением через ИК-порт. На основе полученных команд осуществляется управление телевизором или роботом.

Практическое применение ИК-датчика

ИК-датчики часто используются для проектирования пультов дистанционного управления телевизорами. Это простой проект электроники на основе ИК-датчика, используемый для дистанционного управления роботизированным транспортным средством с помощью обычного телевизионного или ИК-пульта.Схема проекта роботизированного транспортного средства, управляемого ИК-датчиком, показана на рисунке.

Блок-схема роботизированных транспортных средств с ИК-управлением состоит из различных блоков, таких как двигатели и водолаз, подключенных к микроконтроллерам 8051, аккумулятор для источника питания, блок ИК-приемника и пульт дистанционного управления телевизором или ИК-пульт, как показано на рисунке.

Здесь пульт от телевизора на основе ИК-датчика используется для удаленной отправки команд роботизированному транспортному средству пользователем. На основе команд, полученных ИК-приемником, подключенным к микроконтроллеру на стороне приемника.Микроконтроллер генерирует соответствующие сигналы для управления двигателями, чтобы управлять направлением роботизированного транспортного средства вперед или назад, влево или вправо.

Ультразвуковой датчик

Преобразователь, который работает по принципу, аналогичному принципу сонара или радара, и оценивает атрибуты цели путем интерпретации, называется ультразвуковыми датчиками или трансиверами. Существуют различные типы датчиков, которые классифицируются как активные и пассивные ультразвуковые датчики, которые можно различать в зависимости от работы датчиков.

Высокочастотные звуковые волны, генерируемые активными ультразвуковыми датчиками, принимаются обратно ультразвуковым датчиком для оценки эха. Таким образом, временной интервал, используемый для передачи и приема эха, используется для определения расстояния до объекта. Но пассивные ультразвуковые датчики используются только для обнаружения ультразвукового шума, который присутствует в определенных условиях. Ультразвуковой датчик

со схемой

Ультразвуковой модуль, показанный на приведенном выше рисунке, состоит из ультразвукового передатчика, приемника и схемы управления.Практическое применение ультразвукового датчика со схемой можно использовать в качестве схемы ультразвукового датчика расстояния, как показано ниже.

При подаче питания на схему генерируются ультразвуковые волны, которые передаются от датчика и отражаются назад от препятствия или объекта впереди него. Затем получатель получает его, и общее время, затрачиваемое на отправку и получение, используется для расчета расстояния между объектом и датчиком. Микроконтроллер используется для обработки и управления всеми операциями с использованием методов программирования.ЖК-дисплей подключен к цепи для отображения расстояния (обычно в см).

Практическое применение ультразвукового датчика

Ультразвуковые датчики со схемами могут использоваться для измерения расстояния до объекта. Этот метод используется там, где мы не можем реализовать обычные методы для измерения таких недоступных областей, как зоны с высокой температурой или давлением и т. Д. Комплект схемы проекта измерения расстояния на основе ультразвукового датчика показан на рисунке.

Блок-схема проектной электрической схемы ультразвукового датчика измерения расстояния показана на блок-схеме ниже.Он состоит из различных блоков, таких как блок питания, ЖК-дисплей, ультразвуковой модуль, объект, расстояние до которого необходимо измерить, и микроконтроллеры 8051.

Ультразвуковой преобразователь, используемый в этом проекте, состоит из ультразвукового передатчика и приемника. Волны, передаваемые ультразвуковым передатчиком, отражаются обратно в ультразвуковой приемник от объекта. Время, необходимое для отправки и приема этих волн, рассчитывается с использованием скорости звука.

Сенсор касания

Сенсор касания можно определить как переключатели, которые активируются касанием. Существуют различные типы сенсорных датчиков, которые классифицируются в зависимости от типа касаний, например, емкостной сенсорный переключатель, резистивный сенсорный переключатель и пьезосенсорный переключатель.

Датчик касания
Схема датчика касания

Схема представляет собой простое приложение сенсорного датчика, которое состоит из таймера 555, работающего в моностабильном режиме, сенсорного датчика или пластины, светодиода, батареи и основных электронных компонентов.

Цепь датчика касания

Цепь подключена, как показано на рисунке выше. В нормальном состоянии, когда сенсорная панель не трогается, светодиод остается в выключенном состоянии. Если один раз прикоснуться к сенсорной панели, таймеры 555 подадут сигнал. Регистрируя сигнал, полученный от сенсорной панели, таймер 555 активирует светодиод, и, таким образом, светодиод светится, указывая на прикосновение к сенсорному датчику или пластине.

Практическое применение датчика касания

Сенсорный груз предназначен для управления грузом.Проектная схема переключателя нагрузки с сенсорным управлением показана на рисунке.

Сенсорный датчик нагрузки, основанный на принципе сенсорного управления, состоит из различных блоков, таких как блок питания, таймеры 555, сенсорная пластина или сенсорная панель, реле и нагрузка, как показано на блок-схеме сенсорного переключателя нагрузки.

555 таймеров, используемых в схеме, подключены в моностабильном режиме, который используется для управления реле для включения нагрузки на фиксированный промежуток времени. Триггерный штифт таймеров 555 соединен с сенсорной панелью, таким образом, таймеры 555 могут запускаться прикосновением.Каждый раз, когда таймер 555 запускается прикосновением (напряжение возникает при прикосновении к телу человека), он выдает высокий логический уровень в течение фиксированного интервала времени. Этот фиксированный интервал времени можно изменить, изменив соединение постоянной времени RC с таймером. Таким образом, выход таймера 555 управляет нагрузкой через реле, и нагрузка автоматически отключается через фиксированный промежуток времени.

Точно так же мы можем разрабатывать простые и инновационные проекты в области электрики и электроники, используя более совершенные датчики, такие как система автоматического открывания дверей на основе PIR-датчика.Генерация электроэнергии на основе датчиков давления, которая может быть реализована путем размещения пьезоэлектрических пластин (это один из типов датчиков давления) под выключателем скорости на автомагистралях для выработки электроэнергии для уличных фонарей на автомагистралях. Схема датчика приближения на основе датчика приближения.

Теперь давайте продвинемся вперед и узнаем типы датчиков, основанные на каждой области, например, в IoT, робототехнике, строительстве и во многих отраслях.

Датчики в IoT

IoT - это платформа, на которой до недавнего времени он стоял в центре всего, что связано с технологиями.Функция IoT - доставлять различные типы информации и интеллекта с помощью различных датчиков. Эти датчики работают для сбора информации, работы с ней и обмена между несколькими подключенными устройствами. Со всей собранной информацией датчики обеспечивают автоматическое функционирование и делают технологию умнее. Ниже приведены типы датчиков в домене IoT .

Датчики приближения

Это тип датчика Интернета вещей, в котором он определяет наличие или отсутствие окружающего объекта или находит свойства объекта.Затем он преобразует обнаруженный сигнал в форму, понятную пользователю, или может быть простым электронным устройством, которое не контактирует с ним.

Схема датчика приближения

Датчики приближения применяются в основном в сфере розничной торговли, где они могут обнаруживать движение и связь, существующую между продуктом и потребителем. Благодаря этому пользователи могут получать быстрые уведомления об обновлениях скидок и эксклюзивных предложениях интересных товаров. А другая область - автомобили.

Например, при движении задним ходом вы будете слышать звуки, если обнаружите какое-либо препятствие, и здесь реализована работа датчика приближения.

Существует много других типов датчиков приближения, а именно:

Химический датчик

Эти датчики используются в различных отраслях промышленности. Основная цель этих датчиков - сигнализировать о любых изменениях в жидкости или обнаруживать любые химические изменения в воздухе. Они крайне важны в больших городах, потому что важно искать перемены и обеспечивать безопасность населения.

Существенное внедрение химических сенсоров можно увидеть в коммерческих наблюдениях за атмосферой и в управлении процессами, которые могут быть как преднамеренно, так и случайно выделенными химическими веществами, опасными или радиоактивными воздействиями, многоразовыми операциями на космических станциях, в фармацевтической промышленности и во многих других.

Чаще всего используются химические сенсоры

  • Электрохимический газовый тип
  • Химический полевой транзистор
  • Химический резистор
  • Недисперсионный ИК
  • Стеклянный электрод pH, тип
  • Наностержень из оксида цинка
  • Флуоресцентный хлоридный тип

    Датчик газа

Они почти такие же, как химические датчики, но используются исключительно для наблюдения за изменениями качества воздуха и определения наличия различных типов газов.Как и химические датчики, они используются во многих областях, таких как сельское хозяйство, здравоохранение, производство, и используются для наблюдения за качеством воздуха, распознавания токсичного или горючего газа, наблюдения за опасными газами в угольной промышленности, нефтегазовом бизнесе, исследованиях химической лаборатории, машиностроении - красках. , пластмассы, резина, медицина и нефтехимия и другие.

Некоторые из наиболее часто используемых газовых сенсоров относятся к

  • Тип водорода
  • Тип мониторинга озона
  • Гигрометр
  • Датчик углекислого газа
  • Электрохимический газообразный тип
  • Каталитический шарик
  • Тип загрязнения воздуха
  • Тип обнаружения
  • Тип обнаружения газа

Это все о газовых и химических датчиках и их типах.

Датчики влажности

Влажность - это термин, который определяется как количество пара, присутствующего в атмосферном воздухе или других газообразных веществах. Датчики влажности обычно используют датчики температуры, поскольку для большинства производственных операций требуются точные рабочие условия. С помощью измерения влажности можно убедиться, что вся процедура проходит легко, и когда происходит резкое изменение, они сразу же выполняются, поскольку эти датчики быстрее определяют изменение.

Во многих областях, например, в жилых и коммерческих помещениях, эти датчики влажности используются для отопления, вентиляции и охлаждения. Даже эти датчики можно наблюдать во многих других областях, таких как покраска, больницы, фармацевтика, метеорология, автомобилестроение, теплицы и промышленность по нанесению покрытий.

Это в основном используемые датчики типа в домене IoT .

Датчики в робототехнике

Датчики имеют большее значение в робототехнике, поскольку они позволяют роботу получать информацию об окружающей среде и тем самым облегчают выполнение необходимых операций.Без внедрения этих датчиков роботы могут выполнять лишь несколько монотонных действий, ограничивающих возможности робота.

Обладая всеми этими способностями, роботы могут выполнять множество высокоуровневых операций. Давайте обсудим более подробно различные типы датчиков в робототехнике .

Датчик ускорения

Датчик этого типа используется для расчета значений угла и ускорения. Акселерометр в основном используется для расчета ускорения. Существует два типа сил, которые показывают воздействие на акселерометр, а именно:

Статическая сила - это сила трения, которая существует между любыми двумя объектами.Вычислив силу тяжести, можно узнать величину наклона робота. Этот расчет полезен для балансировки роботов или для определения движения робота на подъеме или на плоской кромке.

Dynamic Force - Измеряется как величина ускорения, необходимого для движения объекта. Расчет динамической силы с помощью акселерометра определяет скорость или скорость движения робота.

Эти датчики акселерометра доступны в нескольких конфигурациях.Тип выбора зависит от требований отрасли. Некоторые из параметров, которые необходимо проверить перед правильным выбором датчика, - это полоса пропускания, тип выхода, цифровой или аналоговый, общее количество осей и чувствительность.

На рисунке ниже показана принципиальная схема датчика ускорения.

Датчик ускорения

Датчик звука

Эти датчики обычно представляют собой микрофонные устройства, которые используются для определения звука и подачи соответствующего уровня напряжения на основе обнаруженного уровня звука.С помощью звукового датчика можно изготавливать небольшого робота для навигации в зависимости от уровня принимаемого звука.

По сравнению с датчиками света, процесс проектирования датчиков звука несколько сложен. Это связано с тем, что звуковые датчики обеспечивают очень минимальную разницу напряжений, и ее необходимо усиливать, чтобы обеспечить измеримое изменение напряжения. Схема переключения звукового датчика показана ниже:

Звуковой датчик

Световой датчик

Световые датчики - это своего рода преобразователи, которые используются для распознавания света и генерируют изменение напряжения, такое же, как интенсивность света, попадающего под световые датчики. .

В робототехнике существуют в основном два типа датчиков: фоторезисторные и фотоэлектрические. Даже есть другие типы световых сенсоров, которые не так много реализованы, как фототранзисторы и фотолампы.

Фоторезистор

Это вид резистора, который в основном используется для обнаружения света. При этом значение сопротивления изменяется в соответствии с уровнем интенсивности света. Свет, падающий на фоторезистор, имеет обратную зависимость от величины сопротивления фоторезистора.В большинстве случаев фоторезистор даже называют LDR, что означает светозависимый резистор. Принципиальная схема фоторезистора показана ниже:

Фотоэлементы

Фотоэлементы - это устройства преобразования энергии, которые используются для преобразования солнечного излучения в форму электрической энергии. В основном они используются в процессе производства солнечных роботов. Отдельно фотоэлектрические элементы рассматриваются как устройства источников энергии, которые представляют собой приложение, объединенное как с конденсаторами, так и с транзисторами, и они могут преобразовать их в сенсорное устройство.

Тактильные датчики

Это тип датчика, который определяет контакт, который находится между датчиком и объектом. Тактильные датчики, вероятно, применяются в повседневных ситуациях, например, в лампах, которые тускнеют или увеличивают яркость путем прикосновения к их основанию и в кнопках подъема. Кроме того, существует множество обширных областей применения тактильных датчиков, о которых люди точно не знают. Основными типами тактильных датчиков являются

Датчик касания

Это датчик, который обладает способностью распознавать и идентифицировать прикосновение к объекту и датчику.Некоторые из устройств, в которых используются сенсорные датчики, - это концевые выключатели, микровыключатели и другие. Когда какой-либо из разъемов соприкасается с любой из твердых секций, это устройство становится более удобным, и это останавливает движение робота. Кроме того, он используется для проверки, когда у него есть датчик, используемый для измерения размера компонентов.

Датчик силы

Используется для измерения значений силы при выполнении нескольких операций, таких как разгрузка и погрузка машины, транспортировка материала и другие, выполняемые роботом.Этот датчик также широко используется при сборке для анализа проблем. В этом датчике реализовано несколько подходов, таких как совместное зондирование, тактильное зондирование.

Помимо этого, во многих отраслях промышленности существует множество типов датчиков. Давайте кратко рассмотрим их:

Типы датчиков, используемых в здании

В основном используемые в строительстве датчики:

  • Датчики температуры
  • Датчики обнаружения движения
  • Датчики электрического напряжения и тока
  • Дым и пожар датчики обнаружения
  • Датчики камеры
  • Датчики газа

Типы датчиков дистанционного зондирования

В основном существуют два типа датчиков дистанционного зондирования: активные и пассивные.

Активные датчики

Они генерируют энергию для сканирования предметов и местоположений, а затем датчик идентифицирует и вычисляет количество либо рассеянного назад, либо отраженного излучения от целевого объекта. Примерами активных датчиков являются РАДАР и ЛИДАР, где разница во времени между процессом излучения и процессом возврата рассчитывается путем определения площади, скорости и направления объекта.

Пассивные датчики

Эти датчики собирают излучение, которое либо излучается, либо отражается окружающими объектами или объектами.Наиболее ярким примером пассивного датчика является отраженный солнечный свет. Другими примерами являются радиометры, объекты с зарядовой связью, инфракрасное излучение и работа с пленочными фотоаппаратами.

Классификация датчиков в дистанционном зондировании:

Типы датчиков в дистанционном зондировании

Для разработки различных типов схем на основе датчиков вы можете загрузить нашу бесплатную электронную книгу, чтобы самостоятельно разрабатывать проекты электроники. Вы также можете обратиться к нам за технической помощью, разместив свои идеи в разделе комментариев ниже.Вот вам вопрос, какие еще типы датчиков и в основном схемотехника датчиков потока?

Что такое датчик? Различные типы датчиков с приложениями

Различные типы датчиков с приложениями

Введение в датчики

В мире полно датчиков. В нашей повседневной жизни мы сталкиваемся с автоматизацией во всех сферах деятельности. Автоматизация включает в себя включение света и вентиляторов с помощью мобильных телефонов, управление телевизором с помощью мобильных приложений, регулировку температуры в помещении, датчики дыма и т. Д.Все это делается с помощью датчиков. В наши дни любой продукт на базе встроенной системы имеет встроенные датчики.

Существует множество приложений, таких как камера видеонаблюдения с мобильным управлением, приложения для мониторинга и прогнозирования погоды и т. Д. Датчики играют очень важную роль в мониторинге и обнаружении в сфере здравоохранения. Поэтому, прежде чем создавать датчик, использующий приложение, мы должны понять, что именно делает датчик и сколько типов датчиков доступно.

Что такое датчик?

Датчик определяется как устройство или модуль, который помогает обнаруживать любые изменения физических величин, таких как давление, сила или электрическая величина, например ток или любая другая форма энергии .Наблюдая за изменениями, датчик отправляет обнаруженный ввод на микроконтроллер или микропроцессор.

Наконец, датчик выдает читаемый выходной сигнал, который может быть оптическим, электрическим или сигналом любой формы, который соответствует изменению входного сигнала. В любой системе измерения датчики играют главную роль. Фактически, датчики - это первый элемент в блок-схеме системы измерения, который напрямую контактирует с переменными для получения достоверных выходных данных. Теперь вы знаете , что на самом деле означает датчик ? дайте нам знать о некоторых его типах и их применениях, как показано ниже.

Классификация датчиков
  1. Активные и пассивные датчики
  2. Аналоговые и цифровые датчики
Активные датчики:

Активные датчики - это датчики, которые выдают выходной сигнал с помощью внешнего источника возбуждения. Собственные физические свойства датчика меняются в зависимости от приложенного внешнего воздействия. Поэтому их также называют самогенерирующимися датчиками.

Примеры: LVDT и тензодатчик.

Пассивные датчики:

Пассивные датчики - это тип датчиков, которые вырабатывают выходной сигнал без помощи внешнего источника возбуждения. Им не нужны дополнительные стимулы или напряжение.

Пример: термопара, которая генерирует значение напряжения, соответствующее приложенному теплу. Не требует внешнего источника питания.

Аналоговые и цифровые датчики

Различные типы цифровых и аналоговых датчиков перечислены ниже один за другим с указанием их приложений.

Различные типы датчиков

Существуют различные типы датчиков, используемые для измерения физических свойств, таких как сердцебиение и пульс, скорость, теплопередача, температура и т. Д. Типы датчиков перечислены ниже, и мы обсудим обычные типы один за другим в деталях с использованием и приложениями.

Щелкните изображение, чтобы увеличить

Типы датчиков
Аналоговые датчики

Датчик, который выдает непрерывный по времени сигнал с аналоговым выходом, называется аналоговыми датчиками.Генерируемый аналоговый выход пропорционален измеренному или входному сигналу, заданному системе. Как правило, на выходе создается аналоговое напряжение в диапазоне от 0 до 5 В или ток. Различные физические параметры, такие как температура, напряжение, давление, смещение и т. Д., Являются примерами непрерывных сигналов.

Примеры: акселерометры, датчики скорости, датчики давления, световые датчики, датчики температуры.

ИК-датчик (инфракрасный датчик)

Когда мы смотрим на электромагнитный спектр, инфракрасная область делится на три области: ближняя инфракрасная, средняя инфракрасная и дальняя инфракрасная области.Инфракрасный спектр имеет более высокий частотный диапазон, чем микроволновый, и меньшую частоту, чем видимый свет. Инфракрасный датчик используется для излучения и обнаружения ИК-излучения. По этому принципу ИК-датчик может использоваться как детектор препятствий. Есть два типа ИК-датчиков: активные и пассивные ИК-датчики.

Пассивный ИК-датчик: Когда датчик не использует какой-либо ИК-источник для обнаружения энергии, излучаемой препятствиями, он действует как пассивный ИК-датчик. Такие примеры, как термопара, пироэлектрический детектор и болометры, относятся к пассивным датчикам.

Активный ИК-датчик: Когда есть два компонента, которые действуют как ИК-источник и ИК-детектор, они называются активным датчиком. Светодиод или лазерный диод действуют как источник ИК-излучения. Фотодиод или фототранзисторы действуют как ИК-детектор.

Связанное сообщение: Схема, работа и применение инфракрасного датчика движения PIR

Датчики температуры и термопары

Как уже говорилось, аналоговый датчик выдает сигналы, которые постоянно меняются во времени.Выходное значение датчика будет очень маленьким в диапазоне микровольт или милливольт. По этой причине для усиления требуются схемы формирования сигнала. Аналогово-цифровые (АЦП) преобразователи используются для преобразования полученного аналогового сигнала в цифровое значение.

Датчик температуры определяет температуру и измеряет ее изменения. Другими типами датчиков температуры являются термопары, термисторы, резистивные датчики температуры (RTD) и микросхемы датчиков температуры (LM35) и т. Д.

Датчик приближения

Датчик приближения - это тип бесконтактного датчика, который используется для обнаружения объектов. У него нет физического контакта с объектом. Объект, расстояние до которого необходимо измерить, называется целью. В датчике приближения используется инфракрасный свет или электромагнитное излучение. Существуют различные типы датчиков приближения, такие как индуктивные, емкостные, ультразвуковые и т. Д. Приложения: обнаружение объектов для измерения скорости, идентификация вращения, обнаружение материала, датчик парковки заднего хода, подсчет объектов.

Ультразвуковой датчик

Ультразвуковые датчики используются для измерения расстояния или времени прохождения с помощью ультразвуковых волн. Источник будет использоваться для излучения ультразвуковой волны. После того, как волна попадает в цель, волны отражаются, и детектор улавливает сигнал. Время прохождения между прошедшей волной и отраженной волной измеряется с помощью ультразвукового датчика. В оптических датчиках используются два разных элемента - передатчик и приемник. В то время как ультразвуковой датчик использует один элемент для передачи и приема.

Акселерометры и датчик гироскопа

Акселерометр - это тип датчика, который используется для обнаружения изменений положения, скорости и вибрации путем определения движения. Он может быть аналогового или цифрового типа. В аналоговом акселерометре, в зависимости от величины ускорения, приложенного к акселерометру, вырабатывается непрерывный аналоговый сигнал напряжения.

Датчик гироскопа для определения и определения ориентации с помощью силы тяжести Земли i.е. он измеряет угловую скорость. Основное различие между акселерометрами и датчиками гироскопа заключается в том, что гироскоп может определять вращение, а акселерометр - нет. Другими словами, гироскоп измеряет любое вращение и не подвержен влиянию ускорения, а акселерометр не может отличить вращение от ускорения и не может работать, когда находится в центре вращения.

Датчик давления

Датчик давления работает по приложению входного напряжения и значения давления.Он производит аналоговое выходное напряжение.

Датчик Холла

Датчик, работающий по принципу магнитного эффекта, называется датчиком Холла. Магнитное поле является входом, а электрический сигнал - выходом. Для активации датчика Холла применяется внешнее магнитное поле. Все магниты имеют две важные характеристики, а именно плотность потока и полярность. Плотность магнитного потока всегда присутствует вокруг объекта. Следовательно, выходной сигнал датчика Холла будет функцией плотности потока.

Приложения: Одно из основных применений магнитных датчиков - в автомобильных системах для определения положения, расстояния и скорости. Например, угловое положение коленчатого вала для угла зажигания свечей зажигания, положение автомобильных сидений и ремней безопасности для управления подушками безопасности или определение скорости вращения колес для антиблокировочной тормозной системы (ABS). Датчики на эффекте Холла используются для определения положения GPS, определения скорости и управления двигателем.

Датчик веса

Датчик веса используется для измерения веса.Вход - сила или давление, выход - значение электрического напряжения. Датчик веса измеряет вес объекта косвенным методом. Существует несколько типов весоизмерительных ячеек, а именно весоизмерительные ячейки с балкой, одноточечные весоизмерительные ячейки и тензодатчики сжатия.

Весоизмерительный датчик с балкой: Используется в промышленных приложениях , таких как машины, взвешивание резервуаров, медицинское оборудование

Тензодатчик с одной точкой: Они используются для низких приложений измерения веса таких как сборники мусора и оборудование

Датчик давления сжатия: Используется для приложений измерения большого веса как медицинское устройство, для управления насосом.

Применение аналоговых датчиков

Для обнаружения скрытых следов, неоднородностей в металлах, композитах, пластмассах, керамике, а также для определения уровня воды.

Цифровые датчики

Когда данные преобразуются и передаются в цифровом виде, они называются цифровыми датчиками. Цифровые датчики - это те, которые выдают дискретные выходные сигналы. Дискретные сигналы не будут непрерывными во времени и могут быть представлены в «битах» для последовательной передачи и в «байтах» для параллельной передачи.Величина измерения будет представлена ​​в цифровом формате. Цифровой выход может быть в виде логической 1 или логического 0 (ВКЛ или ВЫКЛ). Цифровой датчик состоит из датчика, кабеля и преобразователя. Измеренный сигнал преобразуется в цифровой сигнал внутри самого датчика без каких-либо внешних компонентов. Кабель используется для передачи на большие расстояния.

Датчик освещенности

Цифровой светодиод или оптический детектор, используемый для создания цифрового сигнала для измерения скорости вращения вала.К вращающемуся валу прикреплен диск. Вращающийся вал имеет по окружности прозрачные прорези. Когда вал вращается с определенной скоростью, вместе с ним вращается и диск. Датчик проходит через каждую прорезь на валу, что создает выходной импульс в виде логической 1 или логического 0. Выходные данные отображаются на ЖК-дисплее после прохождения через счетчик / регистр.

Цифровой акселерометр

Цифровой акселерометр генерирует выходной сигнал прямоугольной формы переменной частоты. Метод создания прямоугольной волны - широтно-импульсная модуляция (ШИМ).На выходе ШИМ-сигнала ширина импульса прямо пропорциональна значению ускорения.

Другие типы цифровых датчиков: цифровой датчик температуры, энкодеры и т. Д.

Применение цифровых датчиков
  1. Обнаружение утечек в газовых трубах и кабелях с помощью датчика давления
  2. Контроль давления в шинах
  3. Контроль воздушного потока
  4. Уровень измерения
  5. Ингаляторы (медицинское устройство)

Применение датчиков в реальном времени

Применение ИК-датчика:

Радиационные термометры: Работает благодаря наличию ИК-датчика.Температура объекта измеряется с помощью радиационных термометров

Устройства ИК-изображения: ИК-датчики используются для отображения объектов. Они используются в тепловизионных камерах, которые используются как неинвазивный метод визуализации.

ИК-пульт для телевизора: В наши дни пульты для ИК-телевизоров используются дома и в кинотеатрах. Они используют инфракрасный свет в качестве источника для общения. Пульт от телевизора состоит из кнопок и печатной платы. Печатная плата состоит из электрической схемы, которая используется для считывания или обнаружения нажатой кнопки.После нажатия кнопки сигнал передается в форме кода Морзе. Транзисторы используются для усиления сигнала. Наконец, он достигает ИК-светодиода. Конец печатной платы будет подключен к ИК-светодиоду. Датчик размещается на приемном конце телевизора. ИК-светодиод излучает ИК-свет, и датчик его распознает.

Внутри автомобиля - приложения датчика рулевого управления: В автомобиле датчики рулевого управления очень важны. Они измеряют угол поворота рулевого колеса и помогают в навигации.Эти датчики играют роль в системе электронного рулевого управления и рулевого управления с электроусилителем.

Внутри смартфона - Сенсорные приложения: В современном мире смартфон есть у каждого человека. Мобильные технологии содержат множество датчиков и средств автоматизации. Различные типы датчиков, такие как отпечаток пальца, магнитометр, гироскоп, акселерометр, барометр, термометр, датчик приближения, монитор сердечного ритма, датчики света и многие другие.

Об авторе: Видья.M
- Бакалавр технологий (B.Tech) в области электроники и приборостроения, 2011 г. - Магистр технологий (M.Tech) в области биомедицинской инженерии, 2014 г. - В настоящее время работает доцентом, Департамент контрольно-измерительной техники, Индия.

Вы также можете прочитать:

Какие существуют типы датчиков, классификация и их применение?

Эта статья познакомит вас с различными типами датчиков и их применением.Начнем с определения сенсора и классификации сенсоров. Затем мы обсудим возможные варианты применения датчиков. И как выбрать датчик, который лучше всего подходит для вашего приложения или проекта. Наконец, мы сразу перейдем к этому и начнем демонстрировать каждый датчик по очереди. Это может быть долгое чтение, но оно определенно информативно и полезно. И без лишних слов, приступим!


1 Что такое датчик?

Датчик - это электронное устройство, которое используется для измерения некоторых физических параметров (например,грамм. температура, давление, сила света и т. д.). Выходной сигнал электронного датчика - это аналоговый или цифровой электрический сигнал. Обработка выходного сигнала датчика может выполняться аппаратно (с использованием дискретных электронных элементов) или программно (с использованием каких-либо микроконтроллеров или MPU).

У каждого датчика свой принцип работы в зависимости от физической конструкции и физических параметров, которые он фактически измеряет. Общим для всех датчиков является то, что все они преобразуют физический параметр (например, температуру) в электрический сигнал.Но каждый из них имеет определенную передаточную функцию (для аналоговой) или определенную коммуникационную шину, например SPI, UART и т. Д. (Для цифровых). Эти конкретные детали полностью показаны в техническом описании каждого датчика с типовой схемой подключения и способами подключения к нему.


2 Классификация датчиков

На самом деле существует множество классификаций датчиков. Мы можем классифицировать датчики в зависимости от типа выходного сигнала или физических параметров, которые они измеряют, и другие соображения, которые могут привести к различным способам классификации датчиков.Однако в этой статье я расскажу о нескольких способах классификации датчиков. Первый из них - это тип выходного сигнала, а второй - физический параметр, который они измеряют.

2.1 Классификация выходных сигналов датчика

Аналоговый выход Цифровой выход
Выход этих датчиков представляет собой аналоговое напряжение, которое вы можете измерить, а затем определить требуемый физический параметр с помощью датчика. функция передачи.Он также может быть емкостным, резистивным или аналоговым. Выход этих датчиков - цифровые данные, которые вы можете считывать через последовательные или параллельные коммуникационные шины (как UART, SPI, I2C и т. Д.). Типичный формат данных точно указан в таблице данных датчика.
Пример : Датчик температуры (в частности, LM35) является аналоговым датчиком, выход которого Пример : Датчик акселерометра (ADXL345) представляет собой цифровой датчик, который отправляет свои выходные данные через двухпроводную шину I2C. .

2.2 Классификация физических параметров сенсора

Существуют сенсоры для измерения всего, о чем вы только можете подумать, и вот таблица наиболее распространенных.

914 Датчик 914 Датчик влажности 914 914 Датчик влажности 914 914 914 Датчик влажности 914 914 Lidar 914 Датчик положения 914 Lidar 914 Датчик 914 Lidar
Датчики температуры Химические датчики Датчики приближения Датчики прикосновения
Датчики света Датчик наклона Металлодетекторы Камеры Датчик цвета
Датчик тока Датчик давления Датчик отпечатков пальцев GPS
Датчик скорости двигателя Датчик изгиба Датчик PIR Датчик Датчик гироскопа Датчик акселерометра
Датчик цифрового компаса Датчик звука (Mic.) ИК-датчик Датчик одометра
И многие другие датчики. Этого достаточно для данной статьи!

3 Области применения датчиков

Датчики существуют с первых дней появления электричества и используются в очень широком диапазоне приложений. Мы используем датчики в проектах электроники, робототехники, промышленности и многом другом. Ниже приведен краткий список типичных применений датчиков.

  • Автоматизация
  • Робототехника
  • Встроенные системы
  • Компьютеры
  • Умные автомобили
  • Авионика
  • Спутники
  • Умные дома
  • Смартфоны
  • Умные часы
  • Энергетические установки

Почти во всех встроенных системах и электронных устройствах будет по крайней мере пара датчиков, обеспечивающих некоторую обратную связь для физических свойств, таких как температура, давление и т. Д.Этот список можно продолжить, и создание исчерпывающего полного списка для всех возможных применений датчиков не входит в задачу данной статьи. Это просто должно дать вам представление о как можно большем количестве возможностей.


4 Как правильно выбрать датчик?

При выборе датчика для вашего проекта необходимо учитывать множество факторов. Но все начинается с выбора физического параметра, который вы хотите измерить. Затем пришло время рассмотреть некоторые другие факторы, чтобы получить лучшие датчики с наилучшими результатами и в рамках заданных ограничений, таких как бюджет, точность и т. Д.Ниже приведены некоторые из наиболее важных факторов, которые следует учитывать.

4.1 Рабочий диапазон

Наиболее важным фактором, который следует учитывать при выборе датчика, является рабочий диапазон. Если вы проектируете систему котла, которая будет контролировать кипение некоторой жидкости при 500 ° C, вам не следует использовать небольшой датчик LM35, который может считывать только температуру до 150 ° C. Вы должны убедиться, что датчик соответствует требованиям вашего приложения к диапазону, чтобы подобрать для него подходящий датчик.

4.2 Точность (разрешение)

Определите требуемое разрешение (точность) датчика, которое требуется вашим приложениям, прежде чем выбирать датчик. Например, датчика температуры с точностью до 1 ° C будет достаточно для конструкции встраиваемой системы котла. Однако одного и того же датчика с такой же точностью может быть недостаточно для некоторых важных научных экспериментов или устройств, требующих точности 0,1 ° C. Итак, есть компромисс, и вы должны принять собственное решение, основываясь на технических характеристиках вашей системы.

4.3 Общая стоимость

Электронные датчики имеют широкий диапазон цен. Несложно догадаться, что датчики высокой точности всегда намного дороже, чем датчики низкой точности. Широкий динамический диапазон эксплуатации также играет роль в определении цены датчика и т. Д. Дело в том, что вы должны убедиться, что вы выбираете датчик, который дает наилучшие результаты в рамках разрешенного бюджета для проектов. Да, вы можете отказаться от разрешения и все равно получить достойный проект с небольшой ошибкой на выходе, но, по крайней мере, он работает! вместо того, чтобы тратить весь бюджет на высокотехнологичный датчик высокого класса, не оставляя денег на другие детали.В этом суть, и вам снова придется принять решение об этих компромиссах, учитывая точную ситуацию и спецификации приложения для вашего проекта.

4.4 Метод сопряжения

Как мы заявляли ранее, некоторые датчики являются аналоговыми, а другие - цифровыми. Следовательно, существуют различные способы сопряжения и считывания этих датчиков с помощью аналоговых входных контактов MCU. Или подключите его к последовательной шине, такой как UART, SPI или I2C. Вы также должны выбрать тип интерфейса, который ваше приложение может обрабатывать гораздо более плавно, без проблем или исчерпания последовательных портов.

4.5 Скорость передачи данных (для цифровых датчиков)

Цифровые датчики могут отправлять вам показания (данные) со скоростью, которую мы называем частотой дискретизации. Обычно скорость датчиков определяется в ksp / s (килограммах выборок в секунду), что составляет тысячу точек выборки (показаний) в секунду. Некоторые датчики могут выдавать до нескольких Msp / s. В большинстве случаев это программируемая функция сенсорных модулей. И вы должны проверить, предоставляет ли эта скорость данных вашему MCU информацию, необходимую для запуска алгоритма, или безупречного выполнения требуемых вычислений.

4.6 Документация

Хорошая документация - ключ к выбору датчика. Конечно, вы не хотите создавать датчик, для которого есть только пара китайских документов, в которых не описывается ничего полезного о том, как использовать этот дрянной датчик, даже если он очень дешевый!

Перед покупкой датчика проверьте техническое описание и убедитесь, что оно очень четкое и содержит информацию, необходимую для подключения и запуска в вашей системе. Большинство качественных датчиков поставляются с очень четким и кратким описанием всех характеристик и параметров.Со схемами подключения, режимом работы и, возможно, некоторыми фрагментами кода для проверки!


5 Как получить лучшую коллекцию датчиков?

Я настоятельно рекомендую следующий комплект, который состоит из 37 различных модулей датчиков, которые легко подключаются к платам Arduino и другим системам на основе микроконтроллеров. Таким образом, вы можете получить практический опыт и поэкспериментировать с различными датчиками, чтобы в будущем вы могли создать приложение на основе датчиков.Этот комплект доступен на Amazon.com, и вы найдете эскизы Arduino повсюду в Интернете, чтобы начать работу с каждым из этих датчиков.


Различные типы датчиков

Датчики температуры

Полупроводниковые датчики температуры - это устройства, которые имеют форму интегральных схем, то есть ИС, поэтому широко известны как датчики температуры IC. Эти электронные устройства производятся таким же образом, как и современные электронные полупроводниковые устройства, такие как микропроцессоры.На тонких кремниевых пластинах можно изготовить более тысячи устройств. Целый ряд новых полупроводниковых датчиков температуры поступает от разных производителей. Однако самые популярные из них - AD590 и LM35.
Их конструкция основана на том факте, что полупроводниковые диоды обладают температурно-чувствительными характеристиками зависимости напряжения от тока. Когда два идентичных транзистора работают при постоянном соотношении плотностей тока коллектора, разница напряжений база-эмиттер прямо пропорциональна абсолютной температуре.

Термистор с отрицательным температурным коэффициентом ( NTC ). Эффективный рабочий диапазон от -50 до 250 ° C.

Датчик температуры сопротивления ( RTD ), также известный как термометр сопротивления. Платиновые RTD предлагают довольно линейный выходной сигнал с высокой точностью (от 0,1 до 1 ° C) в диапазоне от -200 до 600 ° C. Обеспечивая высочайшую точность, RTD также, как правило, являются самыми дорогими датчиками температуры.

Термопара .Термопара - это электрическое устройство, состоящее из двух разнородных электрических проводников, образующих электрические соединения при разных температурах. Термопара создает зависящее от температуры напряжение в результате термоэлектрического эффекта, и это напряжение можно интерпретировать как измерение температуры. Термопары - широко используемый тип датчика температуры.

Термопары - это нелинейные датчики, требующие преобразования при использовании для контроля температуры и компенсации, обычно выполняемой с использованием LUT (справочная таблица).Точность невысокая, от 0,5 ° C до 5 ° C. Однако они работают в самом широком диапазоне температур от -200 ° C до 1750 ° C.


Датчики давления

Датчики давления используются для измерения давления газов и жидкостей. Датчики давления используются для управления и контроля в тысячах повседневных приложений. Датчики давления также могут использоваться для косвенного измерения других переменных, таких как поток жидкости / газа, скорость, уровень воды и высота.

Различные типы датчиков давления

Датчики давления можно классифицировать по диапазонам давления, в которых они измеряют рабочие температурные диапазоны, и, что наиболее важно, по типу измеряемого давления.Датчики давления имеют разные названия в зависимости от их назначения, но одна и та же технология может использоваться под разными названиями.

1 Датчик абсолютного давления
Этот датчик измеряет давление относительно абсолютного вакуума.

2 Датчик избыточного давления
Этот датчик измеряет давление относительно атмосферного. Манометр в шинах - это пример измерения манометрического давления; когда он показывает ноль, то измеряемое давление совпадает с давлением окружающей среды.

3 Датчик давления вакуума
Этот термин может вызвать путаницу. Его можно использовать для описания датчика, который измеряет давление ниже атмосферного, показывая разницу между низким давлением и атмосферным давлением, но его также можно использовать для описания датчика, который измеряет абсолютное давление относительно вакуума.

4 Датчик перепада давления
Этот датчик измеряет разницу между двумя давлениями, по одному с каждой стороны датчика.Датчики перепада давления используются для измерения многих свойств, таких как падение давления на масляных фильтрах или воздушных фильтрах, уровни жидкости (путем сравнения давления над и под жидкостью) или скорости потока (путем измерения изменения давления через ограничение). С технической точки зрения, большинство датчиков давления на самом деле являются датчиками дифференциального давления; например, датчик избыточного давления - это просто датчик перепада давления, одна сторона которого открыта для окружающей атмосферы.


Химические сенсоры

Химический сенсор - это автономное аналитическое устройство, которое может предоставлять информацию о химическом составе окружающей среды, то есть о жидкой или газовой фазе.Информация предоставляется в виде измеримого физического сигнала, который коррелирует с концентрацией определенного химического вещества. К химическим сенсорам относятся сенсор газа, сенсор метана, сенсор водорода, сенсор углекислого газа и т. Д.

Химические сенсоры широко используются в биомедицинских сенсорных и диагностических устройствах. Этот тип датчиков используется для диагностики газообразных проблем, таких как концентрация химических веществ в организме человека. Цели мониторинга химической активности в организме измеряются химическими датчиками.Высокая химическая чувствительность графена делает его наиболее востребованным компонентом биомедицинских устройств.

Вот несколько примеров модулей химических датчиков, которые вы можете получить и подключить к своей системе на базе микроконтроллера, например, Arduino или чему-то еще.

Датчик газа Датчик углекислого газа Датчик спирта Датчик метана

Датчик влажности

9002

Влажность Определение влажности это процент присутствия h3O в атмосфере (воздухе), это количество водяного пара, присутствующего в воздухе определенной области.Измерение влажности в промышленности имеет решающее значение, поскольку оно может повлиять на коммерческую стоимость продукта, а также на здоровье и безопасность персонала. Следовательно, измерение влажности очень важно, особенно в системах управления производственными процессами и комфортом человека.

Влажность также может повлиять на металлическое оборудование и повредить его, ускоряя процесс химической коррозии. В этих местах вообще нежелательна высокая влажность. Однако в некоторых случаях, например, в сельском хозяйстве, влажность - это хорошо для некоторых растений, и, следовательно, это может быть действительно хорошо.

Самый распространенный модуль для измерения влажности DT11 (на Amazon.com). Вы можете подключить его к Arduino и сделать станцию ​​измерения влажности своими руками за несколько минут. И, конечно же, вы можете использовать его во многих других проектах, где вам нужно измерить процент влажности воздуха.


Датчики тока

Датчик тока - это электронное устройство, которое может обнаруживать электрический ток постоянного или переменного тока в проводе и генерировать сигнал, пропорциональный этому току.Сгенерированный сигнал может быть аналоговым напряжением или током или даже цифровым выходом. Сгенерированный сигнал затем может использоваться для отображения измеренного тока в амперметре, или может быть сохранен для дальнейшего анализа в системе сбора данных, или может использоваться в целях контроля.

Обычно мы используем датчики тока для определения потребляемой мощности нагрузки или, возможно, оценки крутящего момента в двигателях постоянного тока. На самом деле существуют безграничные возможности для современных приложений датчиков. Вы можете легко подключить этот датчик к любому микроконтроллеру.Вот изображение самого распространенного модуля датчика тока в пространстве производителей.

Датчики тока на эффекте Холла состоят из сердечника, устройства на эффекте Холла и схемы формирования сигнала. Датчик работает, когда проводник с током проходит через магнитопроницаемый сердечник, который концентрирует магнитное поле проводника. Датчик на эффекте Холла, установленный внутри сердечника, расположен под прямым углом к ​​сосредоточенному магнитному полю, и постоянный ток (в одной плоскости) возбуждает датчик Холла.Затем на активированный датчик Холла воздействует магнитное поле от сердечника, которое создает разность потенциалов, которую можно измерить и усилить для дальнейшей обработки и мониторинга любым микроконтроллером.

Датчик тока на эффекте Холла


Датчик вибрации

Обычно для обнаружения вибрации используются датчики трех различных типов: смещения, скорости и ускорения. Датчики перемещения измеряют изменения расстояния между вращающимся элементом машины и ее неподвижным корпусом (рамой).Датчики смещения имеют форму зонда, который вставляется в отверстие, просверленное и врезанное в раму машины, прямо над поверхностью вращающегося вала. Датчики скорости и ускорения, напротив, измеряют скорость или ускорение любого элемента, к которому прикреплен датчик, который обычно является некоторой внешней частью рамы машины.

Существует множество приложений, которые вы можете спроектировать и создать с помощью датчика вибрации, и он варьируется от небольших носимых устройств до систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Другие примеры включают: автомобильные промышленные приложения и системы управления и контроля двигателей.

Измерение вибрации также может быть полезно для робототехники, особенно мобильных роботов. Вы можете сказать, действительно ли ваш робот во что-то врезался, двигается ли он по ровной или неровной дороге. Есть много возможностей и разных способов использовать датчик вибрации в ваших проектах.

Модуль датчика вибрации


Звуковые датчики

Есть много приложений, в которых вам нужно сделать вашу систему звуковой. Может быть, отвечать на какие-то звуковые сигналы или голосовые команды или что-то еще.Существует много типов звуковых устройств, в этой статье я выделю несколько из них. Во-первых, это микрофоны, которые являются наиболее распространенными устройствами для улавливания звуковых волн и преобразования их в электрический сигнал. И второй тип - это пьезоэлементы, которые также преобразуют давление в небольшие электрические сигналы. Звук распространяется по воздуху как волна давления, и именно это заставляет пьезоэлектрические элементы генерировать аналогичную волну, но в форме электрического сигнала.

Микрофоны

Микрофон - самый распространенный датчик звука в мире. Он действительно присутствует в наших смартфонах, ноутбуках и во всех звуковых системах, независимо от того, встроен он или автономен. Типичный микрофон преобразует звуковые волны в электрические сигналы, которые могут быть усилены или отправлены на DSP (процессор цифровых сигналов) для дальнейшей обработки или анализа. Существуют разные типы микрофонов в зависимости от конструкции и принципа работы.

Электретный микрофон - это тип микрофона на основе электростатического конденсатора, который устраняет необходимость в поляризующем источнике питания за счет использования постоянно заряженного материала.Электрет - это стабильный диэлектрический материал с постоянно встроенным статическим электрическим дипольным моментом (который из-за высокого сопротивления и химической стабильности материала не разлагается в течение сотен лет). Название происходит от электростатического и магнитного; проводя аналогию с образованием магнита путем совмещения магнитных доменов в куске железа.

Электретный микрофон Конденсаторный микрофон

Пьезоэлектрические элементы

пьезоэлектрические элементы измерения давления, пьезоэлектрический датчик изменения давления, пьезоэлектрический датчик, который использует пьезоэлектрический эффект для измерения давления, пьезоэлектрический датчик

датчик , ускорение, температура, деформация или сила путем преобразования их в электрический заряд.Пьезоэлектрические датчики - универсальные инструменты для измерения различных процессов. Они используются для обеспечения качества, контроля процессов, а также для исследований и разработок во многих отраслях промышленности.

Они успешно используются в различных приложениях, таких как медицина, авиакосмическая промышленность, ядерное приборостроение, а также в качестве датчика наклона в бытовой электронике или датчика давления в сенсорных панелях мобильных телефонов. В автомобильной промышленности пьезоэлектрические элементы используются для контроля процесса сгорания при разработке двигателей внутреннего сгорания.

Одним из недостатков пьезоэлектрических датчиков является то, что их нельзя использовать для действительно статических измерений. Статическая сила приводит к возникновению фиксированного заряда на пьезоэлектрическом материале. В обычной считывающей электронике несовершенные изоляционные материалы и снижение внутреннего сопротивления датчика вызывают постоянную потерю электронов и приводят к уменьшению сигнала. Повышенные температуры вызывают дополнительное падение внутреннего сопротивления и чувствительности. Основное влияние на пьезоэлектрический эффект заключается в том, что с увеличением давления и температуры чувствительность снижается из-за образования двойников.

Приложения

Существует множество различных приложений для звуковых датчиков и микрофонов, вот краткий список некоторых приложений, которые зависят от звуковых датчиков.

Микрофоны используются во многих приложениях, таких как телефоны, слуховые аппараты, системы громкой связи для концертных залов и массовых мероприятий, производство фильмов, прямая и записанная аудиотехника, звукозаписи, двусторонние радиоприемники, мегафоны, радио- и телевещание, и в компьютерах для записи голоса, распознавания речи, VoIP и для неакустических целей, таких как ультразвуковые датчики или датчики детонации.Еще одно интересное приложение - распознавание голоса, которое вы можете легко реализовать с помощью этого модуля (на Amazon.com), которое разгружает задачу обработки и распознавания голоса с главного контроллера, что дает вам больше процессорного времени и гибкости.


Магнитный датчик

Магнитные датчики предназначены и используются для определения напряженности магнитного поля из-за наличия магнитов. Магнитные датчики бывают разных типов и форм. Некоторые из них предназначены для работы в бесконтактных приложениях, например, в индикаторах закрытия дверей.Другие типы используют зондирование на эффекте Холла для дистанционного определения силы магнитного поля.

Магнитные датчики часто используются для обеспечения безопасности и военных приложений, таких как обнаружение, распознавание и локализация ферромагнитных и проводящих объектов, навигация, отслеживание местоположения и противоугонные системы. Существует так много приложений, которые вы можете создать или построить с помощью датчиков этого типа. Просто изучите, прежде чем выбрать подходящий для ваших целей.


Датчик освещенности

Датчики света - это тип датчиков, которые могут определять интенсивность света в окружающей среде.Существует множество типов световых датчиков в зависимости от принципа работы и типа световой энергии, которую они могут обнаруживать (окружающий свет, ИК, лазер и т. Д.). В этой статье я упомяну пару датчиков света, LDR (светозависимое сопротивление) и фотопроводящий элемент.

LDR

Фоторезистор (или светозависимый резистор, LDR или фотопроводящий элемент) представляет собой регулируемый светорезистор. Сопротивление фоторезистора уменьшается с увеличением интенсивности падающего света.Другими словами, он проявляет фотопроводимость. Фоторезистор может применяться в схемах светочувствительных детекторов и в схемах переключения, активируемых светом и темнотой.

Фоторезистор изготовлен из высокоомного полупроводника. В темноте фоторезистор может иметь сопротивление до нескольких мегом (МОм), а на свету фоторезистор может иметь сопротивление всего несколько сотен Ом. Если свет, падающий на фоторезистор, превышает определенную частоту, фотоны, поглощаемые полупроводником, дают связанным электронам достаточно энергии, чтобы прыгнуть в зону проводимости.Полученные в результате свободные электроны (и их дырочные партнеры) проводят электричество, тем самым снижая сопротивление.

PhotoDetector

Фотодетекторы, также называемые фотосенсорами, представляют собой датчики света или другого электромагнитного излучения. Фотодетектор имеет p – n переход, который преобразует фотоны света в ток. Поглощенные фотоны образуют электронно-дырочные пары в обедненной области. Фотодиоды и фототранзисторы - несколько примеров фотодетекторов. Солнечные элементы преобразуют часть поглощенной световой энергии в электрическую.


Датчик цвета

Фактически, цвет объекта, который мы видим, представляет собой хроматический свет, который объект отражает в белом свете после того, как он поглощает остальные цвета. Белый цвет представляет собой смесь различных видимых цветов, что означает, что он включает в себя каждый цветной свет, такой как красный (R), зеленый (G), синий (B). Согласно теории трех основных цветов, любой цвет получается путем смешивания трех основных цветов (красного, зеленого и синего) в определенной пропорции. Таким образом, зная пропорцию, можно получить цвет тестируемого объекта.

Датчик цвета освещает противоположный объект белым светом, а затем поглощает обратно отраженный свет от объекта. Этот отраженный свет проходит через фильтры для красного, зеленого и синего цветов. Затем интенсивность света каждого цвета легко определяется, и датчик выводит эти сигналы на микроконтроллер, чтобы вы могли определить цвет объекта с помощью приложения на базе Arduino или любого другого микроконтроллера. Примером датчика цвета является TCS3200, как показано на рисунке ниже.

Датчики цвета обычно используются для двух конкретных задач: распознавания истинного цвета и обнаружения цветных меток. Датчики, используемые для распознавания истинного цвета, должны «видеть» разные цвета или различать оттенки определенного цвета. Их можно использовать как в режиме сортировки, так и в режиме сопоставления. В режиме сортировки вывод активируется, когда идентифицируемый объект близок к заданному цвету. В режиме сопоставления выход активируется, когда обнаруживаемый объект идентичен (в пределах допуска) цвету, хранящемуся в памяти.Датчики обнаружения цветных меток не определяют цвет метки, скорее, они «видят» различия или изменения в метке по сравнению с другими метками или фоном. Иногда их называют датчиками контраста.


GPS

Система глобального позиционирования (GPS) - это спутниковая радионавигационная система, принадлежащая правительству США и управляемая ВВС США. Это глобальная навигационная спутниковая система (GNSS), которая предоставляет информацию о геолокации и времени на приемник GPS в любом месте на Земле или рядом с ней, где есть беспрепятственная прямая видимость для четырех или более спутников GPS.Препятствия, такие как горы и здания, блокируют относительно слабые сигналы GPS.

Концепция GPS основана на времени и известном местоположении специализированных спутников GPS. На спутниках установлены очень стабильные атомные часы, которые синхронизированы друг с другом и с наземными часами. Любое отклонение от истинного времени на земле корректируется ежедневно. Таким же образом местоположение спутников известно с большой точностью. В приемниках GPS тоже есть часы, но они менее стабильны и менее точны.

GPS не требует от пользователя передачи каких-либо данных и работает независимо от телефонного или интернет-приема, хотя эти технологии могут повысить полезность информации о местоположении GPS. GPS предоставляет важные возможности позиционирования военным, гражданским и коммерческим пользователям по всему миру. Правительство Соединенных Штатов создало систему, поддерживает ее и делает ее доступной для всех, у кого есть GPS-приемник.

Существуют десятки и десятки приложений, использующих технологию GPS.Вы можете использовать этот модуль по-разному для достижения проектной цели вашей системы. Вот некоторые из наиболее распространенных приложений для GPS.

  • Путешествие в одиночку
  • Обнаружение вашего питомца
  • Картографирование и обследование
  • Расположение местоположения
  • Предотвращение угона автомобиля
  • Дроны для стабилизации и удержания положения
  • И многое другое…
900celeroters
  • и многое другое… электронные датчики, которые измеряют ускорение, то есть скорость изменения скорости объекта.Они измеряются в метрах на секунду в квадрате (м / с 2 ) или в перегрузках (g). Единичная сила G для нас здесь, на планете Земля, эквивалентна 9,8 м / с 2 , но это немного зависит от высоты (и будет другим значением на разных планетах из-за изменений гравитационного притяжения). Акселерометры полезны для измерения вибрации в системах или для ориентации.

    Акселерометры могут измерять ускорение по одной, двум или трем осям. 3-осевые агрегаты становятся все более распространенными, поскольку стоимость их разработки снижается.Обычно акселерометры содержат внутри емкостные пластины. Некоторые из них зафиксированы, а другие прикреплены к крохотным пружинам, которые перемещаются внутри, когда на датчик действуют силы ускорения. Когда эти пластины перемещаются относительно друг друга, емкость между ними изменяется. По этим изменениям емкости можно определить ускорение.

    Различные приложения

    Акселерометры могут использоваться для измерения ускорения транспортного средства. Акселерометры могут использоваться для измерения вибрации на автомобилях, машинах, зданиях, системах управления технологическими процессами и установках безопасности.Их также можно использовать для измерения сейсмической активности, наклона, вибрации машин, динамического расстояния и скорости с или без влияния силы тяжести. Приложения для акселерометров, которые измеряют силу тяжести, в которых акселерометр специально сконфигурирован для использования в гравиметрии, называются гравиметрами. В видеокамерах используются акселерометры для стабилизации изображения либо путем перемещения оптических элементов для регулировки пути света к датчику, чтобы нейтрализовать непреднамеренные движения, либо путем цифрового смещения изображения для сглаживания обнаруженного движения.Некоторые фотоаппараты используют акселерометры для предотвращения размытости. Камера задерживает захват изображения, когда камера движется. Когда камера неподвижна (хотя бы на миллисекунду, как это может быть в случае вибрации), изображение захватывается.


    Датчик гироскопа

    Датчики гироскопа, также известные как датчики угловой скорости или датчики угловой скорости, представляют собой устройства, измеряющие угловую скорость. Угловая скорость - это изменение угла поворота в единицу времени.Угловая скорость обычно выражается в градусах / с (градусах в секунду).

    Применения гироскопов включают инерциальные навигационные системы, такие как телескоп Хаббл, или внутри стального корпуса подводной лодки. Благодаря своей точности гироскопы также используются для определения направления при разработке туннелей. Гироскопы могут использоваться для создания гирокомпасов, которые дополняют или заменяют магнитные компасы (на кораблях, самолетах и ​​космических кораблях, транспортных средствах в целом), для обеспечения устойчивости (велосипеды, мотоциклы и корабли) или могут использоваться как часть инерциальной системы наведения. .Гироскопы MEMS популярны в некоторой бытовой электронике, такой как смартфоны. Гироскопы MEMS используются в автомобильных системах предотвращения опрокидывания и подушек безопасности, стабилизации изображения и имеют много других потенциальных применений.

    Недорогие гироскопы с вибрационной структурой микроэлектромеханических систем (МЭМС) стали широко доступны. Они упакованы аналогично другим интегральным схемам и могут иметь аналоговые или цифровые выходы. Во многих случаях одна часть включает гироскопические датчики для нескольких осей.Некоторые детали включают в себя несколько гироскопов и акселерометров (или многоосных гироскопов и акселерометров), чтобы получить выходной сигнал с шестью полными степенями свободы. Эти единицы называются инерциальными единицами измерения или IMU. Примером IMU является очень распространенный модуль MPU6050, который можно легко подключить к плате Arduino и использовать его встроенные датчики гироскопа и акселерометра.

    MPU6050

    Ознакомьтесь с этим полным руководством по взаимодействию с MPU6050


    Цифровой компас (магнитометр)

    Магнитометр - это электронный датчик, который измеряет магнетизм, направление, силу или относительное изменение магнитного поля в определенном месте.Примером может служить измерение намагниченности магнитного материала (например, ферромагнетика). Компас - одно из таких устройств, которое измеряет направление внешнего магнитного поля, в данном случае магнитного поля Земли. Многие смартфоны содержат миниатюрные магнитометры с микроэлектромеханическими системами (MEMS), которые используются для определения напряженности магнитного поля и используются в качестве компасов.

    Очень распространенный цифровой датчик компаса - HMC5883L. Вы найдете множество руководств по этому датчику и по его взаимодействию с микроконтроллером, таким как Arduino.Приложения для HMC5883L включают мобильные телефоны, нетбуки, бытовую электронику, системы автоматической навигации и персональные навигационные устройства. величина магнитного поля Земли от миллигаусса до 8 гауссов. Магнитные датчики Honeywell являются одними из самых чувствительных и надежных датчиков слабого поля в отрасли.

    Этот датчик может использоваться в робототехнике для создания системы управления с обратной связью, которая позволяет вашему роботу двигаться по прямой без отклонений, даже если он по какой-то причине немного сместился.Обратная связь от компаса будет поддерживать базовый угол курса (ориентацию). Это также относится к дронам: вы можете использовать этот датчик таким же образом, чтобы поддерживать ориентационное положение вашего дрона, особенно если он снимает фотографии или видео.


    ИК-датчик

    Существуют различные датчики, принцип работы которых зависит от инфракрасного света. Сюда входит фото-прерыватель, который состоит из ИК-светодиода и фотодиода, который реагирует на ИК-свет.Самый важный и распространенный пример, который мы видим каждый день, - это пульты дистанционного управления для телевизоров, кондиционеров и т. Д. Пульт дистанционного управления обычно представляет собой светодиодный индикатор ИК-передатчика, посылающий импульсы ИК-излучения (данных), а приемник имеет фотодиод, который обнаруживает эти ИК-сообщения и отвечает соответственно.

    ИК-светодиод - это тип диода или простого полупроводника. В диодах электрический ток может течь только в одном направлении. Излучение инфракрасных лучей с длиной волны от 700 нм до 1 мм. Различные ИК-светодиоды могут излучать инфракрасный свет с разной длиной волны, точно так же, как разные светодиоды излучают свет разных цветов.ИК-датчик - это электронное устройство, которое обнаруживает падающее на него ИК-излучение. Датчики приближения (используются в телефонах с сенсорным экраном и роботах, избегающих краев), датчики контраста (используются в роботах, следующих за линией) и счетчики / датчики препятствий (используются для подсчета товаров и охранной сигнализации) - вот некоторые приложения, в которых используются ИК-датчики.

    Светодиодный ИК-передатчик (справа) - ИК-приемный диод (слева)

    ИК-инфракрасные датчики используются во многих приложениях в промышленности, робототехнике и многом другом.Вы можете использовать его для создания робота-следящего за линией, определив черный цвет линии. Или вы можете использовать его для удаленного управления некоторыми электронными устройствами. Еще один способ использования этого датчика - использовать датчик приближения, который мы обсудим ниже в этой статье. На самом деле существует множество возможностей и приложений, которые вы можете реализовать с помощью ИК-датчиков и передатчиков.


    Датчики приближения

    Датчик приближения - это датчик, способный обнаруживать присутствие близлежащих объектов без какого-либо физического контакта.Датчик приближения часто излучает электромагнитное поле или луч электромагнитного излучения (например, инфракрасного) и отслеживает изменения поля или обратного сигнала. Обнаруживаемый объект часто называют целью датчика приближения. Для разных целей датчика приближения требуются разные датчики. Например, емкостной датчик приближения или фотоэлектрический датчик может подходить для пластиковой мишени; индуктивный датчик приближения всегда требует наличия металлической мишени.

    Различные приложения

    Датчики приближения могут иметь высокую надежность и длительный срок службы из-за отсутствия механических частей и отсутствия физического контакта между датчиком и обнаруживаемым объектом.Датчики приближения также используются при мониторинге вибрации машины для измерения отклонения расстояния между валом и его опорным подшипником.

    Датчики приближения обычно используются на мобильных устройствах. Когда цель находится в пределах номинального диапазона, появится пользовательский интерфейс экрана блокировки устройства, выходящий из так называемого спящего режима. После выхода устройства из спящего режима, если цель датчика приближения остается в течение длительного периода времени, датчик проигнорирует его, и устройство в конечном итоге вернется в спящий режим.Например, во время телефонного разговора датчики приближения играют роль в обнаружении (и пропуске) случайных касаний сенсорного экрана, когда мобильные телефоны подносятся к уху.

    Индуктивный датчик приближения

    Эти бесконтактные датчики приближения обнаруживают объекты из черных металлов, в идеале - низкоуглеродистую сталь толщиной более одного миллиметра. Они состоят из четырех основных компонентов: ферритового сердечника с катушками, генератора, триггера Шмитта и выходного усилителя. Генератор создает симметричное колеблющееся магнитное поле, которое излучается ферритовым сердечником и матрицей катушек на чувствительной поверхности.Когда железная цель попадает в это магнитное поле, на поверхности металла индуцируются небольшие независимые электрические токи, называемые вихревыми токами. Это изменяет сопротивление (собственную частоту) магнитной цепи, что, в свою очередь, снижает амплитуду колебаний. По мере того, как все больше металла попадает в поле чувствительности, амплитуда колебаний уменьшается и, в конечном итоге, схлопывается.

    Емкостный датчик приближения

    Емкостной датчик приближения может обнаруживать как металлические, так и неметаллические цели в порошковой, гранулированной, жидкой и твердой форме.Это, наряду с их способностью распознавать цветные металлы, делает их идеальными для контроля смотрового стекла, определения уровня жидкости в резервуаре и определения уровня порошка в бункере.

    В емкостных датчиках две проводящие пластины (с разными потенциалами) размещены в чувствительной головке и предназначены для работы в качестве разомкнутого конденсатора. Воздух действует как изолятор; в состоянии покоя между двумя пластинами небольшая емкость. Как и индуктивные датчики, эти пластины связаны с генератором, триггером Шмитта и выходным усилителем.Когда цель входит в зону чувствительности, емкость двух пластин увеличивается, вызывая изменение амплитуды генератора, в свою очередь изменяя состояние триггера Шмитта и создавая выходной сигнал. Разница между индуктивными и емкостными датчиками: индуктивные датчики колеблются, пока цель не присутствует, а емкостные датчики колеблются, когда цель присутствует.


    Металлоискатель

    Металлоискатель - это электронная схема, которая действует как датчик, который может определить, есть ли поблизости металл в пределах его действия.Он имеет множество применений и использовался веками, в прошлом это был лучший способ обнаружения наземных мин. Солдаты для этого использовали металлоискатели. В настоящее время его используют в воротах аэропортов и тюрем, чтобы определить, скрывает ли кто-то металлическое оружие или нет.

    Самая простая форма металлоискателя состоит из схемы генератора, вырабатывающего переменный ток, который проходит через катушку, создающую переменное магнитное поле. Если кусок электропроводящего металла находится близко к катушке, в металле будут индуцироваться вихревые токи, и это создаст собственное магнитное поле.Если для измерения магнитного поля используется другая катушка (действующая как магнитометр), можно обнаружить изменение магнитного поля из-за металлического объекта.

    Размер катушки может ограничивать или оптимизировать размер обнаруженной цели. Очень маленькая катушка обычно может улавливать меньшие цели лучше, чем большая катушка. И наоборот, катушка большего размера обычно может обнаруживать более крупные объекты издалека, а иногда жертвует способностью обнаруживать более мелкие объекты (даже вблизи).


    Ультразвуковой датчик

    Ультразвуковой датчик - это электронное устройство, которое может измерять расстояние до объекта с помощью звуковых волн.Он измеряет расстояние, посылая звуковую волну определенной частоты и прислушиваясь к отражению этой звуковой волны. Записывая время, прошедшее между генерируемой звуковой волной и отраженной звуковой волной, можно рассчитать расстояние между датчиком сонара и объектом. Ультразвуковые датчики лучше всего использовать для бесконтактного обнаружения {присутствия, уровня, положения, расстояния}.

    Так как известно, что звук распространяется по воздуху со скоростью около 343 м / с, вы можете взять время, за которое звуковая волна вернется, и умножить его на 343 метра, чтобы найти общее расстояние прохождения звуковой волны туда и обратно.Круговой обход означает, что звуковая волна прошла вдвое большее расстояние до объекта, прежде чем была обнаружена датчиком; он включает в себя «путешествие» от датчика сонара к объекту и «путешествие» от объекта к ультразвуковому датчику (после того, как звуковая волна отразилась от объекта). Чтобы найти расстояние до объекта, просто разделите расстояние туда и обратно пополам.

    Типичные области применения ультразвуковых датчиков включают навигацию роботов, а также автоматизацию производства. Измерение уровня воды - еще одно хорошее применение, которое может быть достигнуто путем размещения одного датчика над поверхностью воды.Еще одно применение в водной среде - использовать эти датчики, чтобы «видеть» дно водоема, перемещающееся через воду, но отражающееся от нижней поверхности внизу. И многое другое: вы можете просто искать DIY-проекты с ультразвуковыми датчиками, и вы будете поражены десятками идей, которые вы действительно можете реализовать.

    Он легко взаимодействует с любым микроконтроллером, особенно с Arduino, который уже имеет встроенные функции, которые очень помогут вам, когда дело доходит до интерфейса датчика. Проведите небольшое исследование, и вы найдете множество руководств по Arduino о том, как начать работу с ультразвуковым датчиком, а именно с модулем ультразвукового датчика HC-SR04, который является наиболее распространенным.

    Ознакомьтесь с этим учебным пособием по ультразвуковому взаимодействию


    Лидарный датчик

    LiDAR - это метод съемки, который измеряет расстояние до цели путем освещения цели лазерным светом и измерения отраженного света с помощью датчика. Различия во времени возврата лазера и длине волны затем можно использовать для создания цифровых трехмерных представлений цели. Он широко использовался в археологии для составления карт мест раскопок и больших участков земли, определения объектов, которые нельзя было увидеть с земли.Национальное управление океанических и атмосферных исследований Америки использовало его для картирования береговых линий и поверхности Земли, а НАСА применило эту технологию в 1971 году, когда астронавты Аполлона-15 нанесли на карту поверхность Луны с помощью лазерного высотомера.

    Принцип работы

    В методе используется ультрафиолетовый (УФ), видимый или ближний инфракрасный (ИК) свет для изображения объектов и отображения их физических характеристик. Несколько измерений выполняются в быстрой последовательности, чтобы получить сложную карту поверхности с высоким разрешением.ЛИДАР измеряет расстояние до цели с помощью активных датчиков, которые излучают источник энергии для освещения, а не полагаются на солнечный свет.

    Он излучает быстрые импульсы лазерного света на поверхности - до 150 000 импульсов в секунду - обычно инфракрасный для картографирования суши или проникающий через воду зеленый свет для измерения морского дна или русла реки. Когда свет попадает в целевой объект, он отражается обратно к датчику, который измеряет время, необходимое для отражения импульса от цели. Расстояние до объекта рассчитывается с использованием скорости света для точного расчета пройденного расстояния.Результатом является точная трехмерная информация о целевом объекте и характеристиках его поверхности.

    Типы и применение

    Лидарные датчики различаются по типам, которые зависят от самой платформы или ориентации. Этот датчик используется в широком спектре приложений, включая роботов ROVer, навигационные системы для самоуправляемых автомобилей, помощника водителя автомобиля, сельское хозяйство, археологию, биологию, военное дело и многое другое. Использование этого датчика требует немного больше исследований, чем любые другие базовые датчики, и, к счастью, вы можете связать его с микроконтроллерами, такими как Arduino, что ускорит процесс разработки и тестирования вашего проекта или приложения.


    Датчик касания

    Технология распознавания касания претерпела значительные изменения за последние десятилетия. Мы сосредоточим наше внимание на паре наиболее распространенных технологий сенсорного восприятия, резистивном сенсорном сенсорном сенсорном сенсоре (старая технология) и емкостном сенсорном сенсорном сенсорном сенсорном сенсорном сенсоре (относительно современная технология).

    Для работы емкостного сенсорного переключателя требуется только один электрод. Электрод можно разместить за непроводящей панелью, например из дерева, стекла или пластика. Коммутатор работает с использованием емкости тела - свойства человеческого тела, которое придает ему отличные электрические характеристики.Металлический корпус переключателя продолжает заряжаться и разряжаться, чтобы определять изменения емкости. Когда человек прикасается к нему, его тело увеличивает емкость и запускает переключатель.

    Для работы резистивного переключателя необходимо, чтобы два электрода физически контактировали с чем-то электропроводящим (например, пальцем). Они работают, уменьшая сопротивление между двумя металлическими частями. Таким образом, он намного проще по конструкции по сравнению с переключателем емкости. Положив один или два пальца на пластины, вы получите включенное или закрытое состояние.Удаление пальца (-ов) с металлических деталей выключает устройство.

    Существует несколько приложений для сенсорного распознавания, от пользовательского интерфейса небольших устройств (пользовательский интерфейс), таких как камеры и принтеры, до смартфонов, которые представляют собой устройства, которые полностью управляются и управляются с помощью сенсорного экрана. И вы можете создать простой сенсорный датчик с платой Arduino и металлической сенсорной панелью, даже не получив сенсорный модуль, показанный на картинке выше.

    Ознакомьтесь с моей последней электронной книгой, в которой рассказывается, как работает емкостное распознавание касания и как разрабатывать собственные планшеты, ползунки емкостных сенсорных датчиков и реализовывать различные методы кода для создания приложения CapTouch.Он уже в продаже, и вы можете использовать этот купон на 25% скидку ESM1K2GV для ограниченного числа читателей, так что не пропустите!


    Датчик PIR

    Пассивный инфракрасный датчик (датчик PIR) - это электронный датчик, который измеряет инфракрасный (IR) свет, излучаемый объектами в его поле зрения. Чаще всего они используются в датчиках движения на основе PIR. Датчики PIR обычно используются в системах охранной сигнализации и автоматического освещения. Датчики PIR обнаруживают общее движение, но не дают информации о том, кто или что двигалось.Для этого необходим активный ИК-датчик.

    Датчики PIR обычно называют просто PIR. Термин пассивный относится к тому факту, что устройства PIR не излучают энергию для целей обнаружения. Они работают исключительно за счет обнаружения инфракрасного излучения (лучистого тепла), испускаемого или отражаемого объектами.

    Датчик PIR может обнаруживать изменения в количестве падающего на него инфракрасного излучения, которое зависит от температуры и характеристик поверхности объектов перед датчиком.Когда объект, например человек, проходит перед фоном, например стеной, температура в этой точке поля зрения датчика повышается с комнатной до температуры тела, а затем снова обратно.

    Датчик преобразует результирующее изменение входящего инфракрасного излучения в изменение выходного напряжения, и это запускает обнаружение. Объекты с одинаковой температурой, но с разными характеристиками поверхности также могут иметь различную картину инфракрасного излучения, и, таким образом, их перемещение относительно фона также может срабатывать детектор.

    Модули датчиков PIR могут использоваться в различных приложениях, но наиболее распространенными являются системы обнаружения краж и сигнализации, а также автоматизированные системы безопасности.


    Датчик сердцебиения

    Датчик сердцебиения предназначен для выдачи цифрового сигнала теплового удара при прикосновении к нему пальцем. Когда датчик сердцебиения работает, светодиодный индикатор сердцебиения мигает в унисон с каждым ударом сердца. Этот цифровой выход можно напрямую подключить к микроконтроллеру для измерения частоты ударов в минуту (BPM).

    Вы можете использовать этот датчик с любым микроконтроллером, таким как Arduino, и создать систему мониторинга сердечного ритма своими руками. Это очень полезно для пациентов, спортсменов и т. Д. Если вы хотите увидеть пошаговое руководство по этому вопросу, оставьте комментарий ниже и дайте мне знать, и я обязательно добавлю полное руководство по этой теме.


    Photo Credit

    Иллюстрация ультразвукового датчика

    Вы нашли это полезным? Что ж, подумайте о том, чтобы поделиться им со своей сетью! Это сигнализирует мне, что вам нравится этот тип контента, и я сделаю все возможное, чтобы опубликовать больше подобных статей.

    При поддержке JLCPCB.com Лидирующая на рынке услуга по производству печатных плат. Используйте приведенный ниже код купона, чтобы получить ваши печатные платы всего за 2 доллара, и это постоянный код купона, поэтому обязательно используйте его!

    Как это:

    Нравится Загрузка ...

    Сопутствующие

    Различные типы и их применение

    В нашей повседневной жизни мы часто используем датчики

    разных типов в нескольких приложениях. например, ИК-датчик, используемый для управления телевизионным пультом дистанционного управления, пассивный инфракрасный датчик, используемый для системы автоматического открывания дверей торговых центров, и датчик LDR, используемый для наружного освещения или системы уличного освещения, и так далее.В этой статье мы кратко обсудим несколько типов датчиков и их применение. Но, прежде всего, мы должны знать, что такое датчик.

    Что такое датчик?

    Устройство, которое обнаруживает изменения электрических, физических или других величин и тем самым выдает выходной сигнал в качестве подтверждения изменения величины, называется датчиком. Как правило, этот выходной сигнал датчика будет в форме электрического или оптического сигнала.

    Различные типы датчиков

    Наиболее часто используемые различные типы датчиков классифицируются на основе таких величин, как датчики электрического тока или потенциала, или магнитные или радиодатчики, датчик влажности, датчики скорости или расхода жидкости, датчики давления, тепловые или тепловые или Датчики температуры, датчики приближения, оптические датчики, датчики положения, химический датчик, датчик окружающей среды, датчик магнитного переключателя и т. Д.

    Различные типы датчиков

    Различные типы датчиков с их применением

    Типичные области применения различных типов датчиков, такие как применение датчика скорости для синхронизации скорости нескольких двигателей, применение датчика температуры для промышленного контроля температуры, применение PIR датчик для системы автоматического открывания дверей, применение ультразвукового датчика для измерения расстояния и т. д., обсуждаются ниже с их блок-схемами.

    Датчик скорости

    Датчики, используемые для определения скорости объекта или транспортного средства, называются датчиком скорости.Существуют различные типы датчиков для определения скорости, такие как датчики скорости колес, спидометры, лидары, радар путевой скорости, журналы питометров, доплеровский радар, указатели воздушной скорости, трубки Пито и т. Д.

    Датчик скорости

    Применение датчика скорости

    Проект на основе микроконтроллера PIC для синхронизации скорости нескольких двигателей в отраслях, использующих беспроводную технологию, является типичным применением датчика скорости. Один из множества двигателей в отрасли считается основным двигателем, который действует как передатчик, а остальные двигатели, действующие как приемники, будут следовать за скоростью основного двигателя.Основным двигателем и двигателями приемника, используемыми в этом проекте, являются двигатели BLDC, которые управляются с помощью ШИМ-управления в режиме беспроводной радиосвязи.

    Применение датчика скорости

    Эталонное число оборотов в минуту дается каждому валу двигателя, на котором установлен ИК-датчик, и замкнутый контур получается путем подачи этого выходного сигнала на контроллер в цепи. Полная скорость будет отображаться на дисплее, и требуемая скорость всех двигателей может быть получена путем ввода желаемого процента с клавиатуры.Этот введенный процент согласован с текущими оборотами, поддерживая соответствующую мощность постоянного тока на двигатель с автоматической регулировкой ширины импульса на выходе микроконтроллера.

    Таким образом, изменяя скорость передающего двигателя, мы можем изменять скорость всех двигателей, используя эту технологию.

    Датчик температуры

    Устройство, которое выдает измерение температуры в виде электрического сигнала, называется датчиком температуры. Этот электрический сигнал будет иметь форму электрического напряжения и пропорционален измеренному значению температуры.

    Датчик температуры

    Существуют различные типы датчиков, используемые для измерения температуры, такие как датчики температуры контактного типа, датчики температуры бесконтактного типа. Они снова подразделяются на механические датчики температуры, такие как термометр и биметалл. Электрические датчики температуры, такие как термистор, термопара, термометр сопротивления и кремниевый датчик температуры запрещенной зоны.

    Применение датчика температуры

    Конструкция промышленного регулятора температуры для управления температурой устройств, используемых в промышленных приложениях, является одним из часто используемых практических приложений датчика температуры.В этой схеме IC DS1621, цифровой термометр используется в качестве датчика температуры, термостата, который обеспечивает 9-битные показания температуры. Схема в основном состоит из микроконтроллера 8051, EEPROM, датчика температуры, ЖК-дисплея и других компонентов.

    Датчик температуры Приложение

    ЖК-дисплей используется для отображения температуры в диапазоне от -55 градусов до + 125 градусов. EEPROM используется для хранения предварительно заданных пользователем настроек температуры через микроконтроллер серии 8051. Реле, контакт которого используется для нагрузки, управляется микроконтроллером с помощью драйвера транзистора.

    Датчик PIR

    Электронный датчик, используемый для измерения инфракрасного излучения, испускаемого объектами в его поле зрения, называется датчиком PIR или пироэлектрическим датчиком. Каждый объект, имеющий температуру выше абсолютного нуля, излучает тепловую энергию в форме излучения в инфракрасном диапазоне длин волн, которое невидимо для человеческого глаза, но может быть обнаружено электронными устройствами специального назначения, такими как датчики движения PIR.

    Пассивный инфракрасный датчик

    Сам датчик PIR разделен на две половины, которые чувствительны к инфракрасному излучению, и всякий раз, когда объект попадает в поле зрения датчика, положительное дифференциальное изменение будет происходить между двумя половинами с перехватом первой половина датчика PIR.Точно так же, если объект покидает поле зрения, будет произведено отрицательное дифференциальное изменение. PIR или пассивный инфракрасный датчик назван пассивным, потому что он не излучает никакой энергии или излучения для обнаружения излучения. Существуют различные типы датчиков, используемых для обнаружения движения, и эти датчики PIR классифицируются по углу (широкой области), под которым они могут обнаруживать движение объектов, например, с углами 110 градусов, 180 градусов и 360 градусов.

    Применение датчика PIR

    Система автоматического открывания дверей - типичное применение датчиков PIR, которое предназначено для автоматического закрытия и открытия дверей в зависимости от движения тела рядом с дверью.Схема системы автоматического открывания дверей на основе ИК-датчика в основном состоит из ИК-датчика, микроконтроллера 8051, микросхемы драйвера и электродвигателя двери.

    Приложение PIR Sensor

    Если тело движется рядом с дверью, то инфракрасное излучение, исходящее от тела, заставит датчик генерировать сигнал обнаружения, который подается на микроконтроллер. Затем двигатель двери управляется микроконтроллером через микросхему драйвера. Таким образом, если кто-то приближается к двери, то микроконтроллер посылает команду на открытие двери и устанавливается временная задержка для автоматического закрытия двери.Этот проект предназначен для управления дверьми торговых центров, театров и гостиниц.

    Ультразвуковой датчик

    Принцип работы ультразвукового датчика аналогичен принципу работы сонара или радара, в котором интерпретация эхо-сигналов от радио или звуковых волн для оценки характеристик цели путем генерации высокочастотных звуковых волн (около 40 кГц). Преобразователь, используемый для преобразования энергии в ультразвуковые или звуковые волны с диапазоном, превышающим диапазон человеческого слуха, называется ультразвуковым преобразователем.

    Применение ультразвукового датчика

    Измерение расстояния в труднодоступных местах является типичным применением ультразвуковых датчиков. Схема состоит из ультразвукового модуля, ЖК-дисплея и микроконтроллера.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *