Τύποι αναλογικών και ψηφιακών αισθητήρων με εφαρμογές

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Χρησιμοποιούμε συχνά διαφορετικούς τύπους αισθητήρων σε πολλές ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές εφαρμογές, οι οποίοι ταξινομούνται ως χημικές, πίεση, θερμοκρασία, θέση, δύναμη, εγγύτητα, θερμική, παρουσία, ροή, οπτική, αυτοκίνητα, ήχος, ταχύτητα, μαγνητική, ηλεκτρική, θερμότητα, αισθητήρες οπτικών ινών , αναλογικούς και ψηφιακούς αισθητήρες. Ένας αισθητήρας μπορεί να οριστεί ως συσκευή που ανιχνεύει αλλαγές σε φυσικές ή ηλεκτρικές ή άλλες ποσότητες και με αυτόν τον τρόπο, γενικά, παράγει μια έξοδο ηλεκτρικού ή οπτικού σήματος ως αναγνώριση της αλλαγής αυτής της συγκεκριμένης ποσότητας. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε εν συντομία για διαφορετικούς τύπους αισθητήρων και πρακτικά παραδείγματα. Αλλά, πρωτίστως πρέπει να γνωρίζουμε τους τύπους αναλογικών και ψηφιακών αισθητήρων.

Αναλογικοί αισθητήρες

Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι αισθητήρων που παράγουν συνεχές αναλογικό σήμα εξόδου και αυτοί οι αισθητήρες θεωρούνται αναλογικοί αισθητήρες. Αυτό το συνεχές σήμα εξόδου που παράγεται από τους αναλογικούς αισθητήρες είναι ανάλογο με το μετρητή. Υπάρχουν διάφοροι τύποι αναλογικών αισθητήρων. Τα πρακτικά παραδείγματα διαφόρων τύπων αναλογικών αισθητήρων είναι τα εξής: επιταχυνσιόμετρα, αισθητήρες πίεσης, αισθητήρες φωτός, αισθητήρες ήχου, αισθητήρες θερμοκρασίας και ούτω καθεξής.




Επιταχυνσιόμετρα

Οι αναλογικοί αισθητήρες που ανιχνεύουν αλλαγές στη θέση, την ταχύτητα, τον προσανατολισμό, το σοκ, τους κραδασμούς και την κλίση με την ανίχνευση της κίνησης ονομάζονται επιταχυνσιόμετρα. Αυτά τα αναλογικά επιταχυνσιόμετρα ταξινομούνται και πάλι σε διαφορετικούς τύπους με βάση τοποικιλίαδιαμορφώσεων και ευαισθησιών.

Επιταχυνσιόμετρο

Επιταχυνσιόμετρο



Αυτά τα επιταχυνσιόμετρα διατίθενται ως αναλογικοί και ψηφιακοί αισθητήρες, με βάση τοσήμα εξόδου. Το αναλογικό επιταχυνσιόμετρο παράγει μια σταθερή μεταβλητή τάση με βάση την ποσότητα επιτάχυνσης που εφαρμόζεται στο επιταχυνσιόμετρο.

Αισθητήρες φωτός

Αντίσταση εξαρτώμενη από το φως

Αντίσταση εξαρτώμενη από το φως

Οι αναλογικοί αισθητήρες που χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση της ποσότητας φωτός που χτυπά τους αισθητήρες καλούνται ως αισθητήρες φωτός. Αυτοί οι αναλογικοί αισθητήρες φωτός ταξινομούνται και πάλι σε διάφορους τύπους όπως η φωτοαντίσταση, το Cadmium Sulfide (CdS), και, φωτοκύτταρο. Εξαρτώμενη από το φως αντίσταση (LDR) μπορεί να χρησιμοποιηθεί ωςαναλογικός αισθητήρας φωτόςτο οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αυτόματη ενεργοποίηση και απενεργοποίηση φορτίων με βάση τοφως ημέραςπεριστατικό στο LDR. Η αντίσταση του LDR αυξάνεται με τη μείωση του φωτός και μειώνεται μεαυξήσουνστο φως.

Αισθητήρες ήχου

Αναλογικός αισθητήρας ήχου

Αναλογικός αισθητήρας ήχου

Οι αναλογικοί αισθητήρες που χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση του ηχητικού επιπέδου καλούνται ως αισθητήρες ήχου. Αυτοί οι αναλογικοί αισθητήρες ήχου μεταφράζουν το εύρος της ακουστικής έντασης του ήχου σε μια ηλεκτρική τάση για την ανίχνευση του ηχητικού επιπέδου. Αυτή η διαδικασία απαιτεί κάποια κυκλώματα και χρησιμοποιείμικροελεγκτήςμαζί με μικρόφωνο για τη δημιουργία αναλογικού σήματος εξόδου.


Αισθητήρας πίεσης

Πιεζοηλεκτρικός αισθητήρας

Πιεζοηλεκτρικός αισθητήρας

Οι αναλογικοί αισθητήρες που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της ποσότητας πίεσης που εφαρμόζεται σε έναν αισθητήρα καλούνται ως αναλογικοί αισθητήρες πίεσης.Αισθητήρας πίεσηςθα παράγει ένα αναλογικό σήμα εξόδου που είναι ανάλογο με την ποσότητα της εφαρμοζόμενης πίεσης. Αυτοί οι αισθητήρες πίεσης χρησιμοποιούνται για διαφορετικούς τύπους εφαρμογών, όπως πιεζοηλεκτρικές πλάκες ή πιεζοηλεκτρικοί αισθητήρες που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικού φορτίου. Αυτοί οι πιεζοηλεκτρικοί αισθητήρες είναι ένας τύπος αισθητήρων πίεσης που μπορούν να παράγουν ένα αναλογικό σήμα τάσης εξόδου ανάλογο με την πίεση που εφαρμόζεται στον πιεζοηλεκτρικό αισθητήρα.

Αναλογικός αισθητήρας θερμοκρασίας

Οι αισθητήρες θερμοκρασίας είναι ευρέως διαθέσιμοι ως ψηφιακοί και αναλογικοί αισθητήρες. Συνήθως χρησιμοποιούνται αναλογικοί αισθητήρες θερμοκρασίαςθερμίστορ. Υπάρχουν διαφορετικοί τύποιθερμίστορ που χρησιμοποιούνται για διαφορετικές εφαρμογές.Θερμίστορείναι έναθερμικάευαίσθητη αντίσταση που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση αλλαγών στη θερμοκρασία. Εάν η θερμοκρασία αυξηθεί, τότε η ηλεκτρική αντίσταση τουθερμίστοραυξάνεται. Ομοίως, εάν η θερμοκρασία μειώνεται, τότε η αντίσταση μειώνεται. Χρησιμοποιείται σε διάφορες εφαρμογές αισθητήρων θερμοκρασίας.

Κιτ έργου αναλογικού συστήματος ελέγχου θερμοκρασίας από το Edgefxkits.com

Κιτ έργου αναλογικού συστήματος ελέγχου θερμοκρασίας από το Edgefxkits.com

Πρακτικό παράδειγμα τουαναλογικός αισθητήρας θερμοκρασίαςβασίζεται σε θερμίστορ σύστημα ελέγχου θερμοκρασίας . Αυτό το έργο χρησιμοποιείται για τη διατήρηση σταθερής θερμοκρασίας σε κλειστή περιοχή. Ένα μπλοκ διάγραμμα του συστήματος ελέγχου θερμοκρασίας αποτελείται απόλάμπα(που αντιπροσωπεύει ένα ψυγείο), αισθητήρα θερμοκρασίας ήθερμίστορ, αναμετάδοση.

Διάγραμμα μπλοκ αναλογικού συστήματος ελέγχου θερμοκρασίας από Edgefxkits.com

Διάγραμμα μπλοκ αναλογικού συστήματος ελέγχου θερμοκρασίας από Edgefxkits.com

Εάν η θερμοκρασία υπερβείσυγκεκριμένη τιμή, τότε η λυχνία ανάβει αυτόματα υποδεικνύοντας ένα ψυγείο για επαναφορά της θερμοκρασίας στην κανονική τιμή. Λειτουργικό μαζί με έναν αρνητικό συντελεστή θερμοκρασίας θερμίστορ χρησιμοποιείται για την ενεργοποίηση του ρελέ σε περίπτωση που η θερμοκρασία υπερβαίνει ένα συγκεκριμένο εύρος. Καθώς αυτή η διαδικασία ενεργοποίησης του ρελέ για την ενεργοποίηση του ψυγείου (σε αυτό το σύστημα εμφανίζεται ως λάμπα) μπορεί να γίνει αυτόματα, επομένως δεν υπάρχειπρέπει να παρακολουθείτεθερμοκρασία προσωπικά.Θερμίστορχρησιμοποιείται συχνότερα αναλογικός αισθητήρας θερμοκρασίας, λόγω του χαμηλού κόστους του πλεονεκτήματος. Όποτε συμβαίνουν αλλαγές στη θερμοκρασία, τότε οι παράμετροι εισόδου στο op-amp θα αλλάζουν. Έτσι, το op-amp παρέχει έξοδο που ενεργοποιεί το ρελέ και τοφορτώνωανάβει ή απενεργοποιεί αναλόγως.

Εάν χρησιμοποιούμε ψηφιακό αισθητήρας θερμοκρασίας αντί του αναλογικού αισθητήρα θερμοκρασίας, τότε η ακρίβεια του συστήματος ελέγχου θερμοκρασίας μπορεί να βελτιωθεί.

Ψηφιακοί αισθητήρες

Ηλεκτρονικοί αισθητήρες ή ηλεκτροχημικοί αισθητήρες στους οποίους γίνεται μετατροπή δεδομένων και μετάδοση δεδομένων ψηφιακά ονομάζονται ψηφιακοί αισθητήρες. Αυτοί οι ψηφιακοί αισθητήρες αντικαθιστούν τους αναλογικούς αισθητήρες καθώς είναι ικανοί να ξεπεράσουν τα μειονεκτήματα των αναλογικών αισθητήρων. Το δαισθητήρας igitalαποτελείται κυρίως από τρία συστατικά: senor, καλώδιο και πομπό.Σεψηφιακούς αισθητήρες, το μετρούμενο σήμα μετατρέπεται απευθείας σε έξοδο ψηφιακού σήματος μέσα στον ίδιο τον ψηφιακό αισθητήρα. Και αυτό το ψηφιακό σήμα μεταδίδεται μέσω καλωδίου ψηφιακά. Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι ψηφιακών αισθητήρων που ξεπερνούν τα μειονεκτήματα των αναλογικών αισθητήρων.

Ψηφιακά επιταχυνσιόμετρα

Η μέθοδος παραγωγής εξόδου τετραγωνικού κύματος μεταβλητής συχνότητας από το ψηφιακό επιταχυνσιόμετρο ονομάζεται διαμόρφωση πλάτους παλμού. Οι μετρήσεις λαμβάνονται από το διαμορφωμένο πλάτος παλμού επιταχυνσιόμετρο στοσταθερό επιτόκιο, γενικά στα 1000 Hz (αλλά αυτό μπορεί να ρυθμιστεί από το aχρήστηςμε βάση το IC που χρησιμοποιείται). Το σήμα εξόδου PWM, το πλάτος παλμού ή ο κύκλος λειτουργίας είναι ανάλογο με την τιμή επιτάχυνσης.

Ψηφιακός αισθητήρας θερμοκρασίας

Ψηφιακός αισθητήρας θερμοκρασίας DS1620

Ψηφιακός αισθητήρας θερμοκρασίας DS1620

Το DS1620 είναι ένα ψηφιακός αισθητήρας θερμοκρασίας που παρέχει θερμοκρασίασυσκευήμε μετρήσεις θερμοκρασίας 9-bit. Λειτουργεί θερμοστάτης με τις τρεις εξόδους θερμικού συναγερμού. Εάν τοθερμοκρασίατουσυσκευήείναι μεγαλύτερο ή ίσο μεχρήστηςκαθορισμένη θερμοκρασία TH, και στη συνέχεια το THIGH οδηγείται ψηλά. Εάν τοθερμοκρασίααποσυσκευήείναι μικρότερο ή ίσο μεχρήστηςκαθορισμένη θερμοκρασία TL, τότε το TLOW οδηγείται ψηλά. Εάν τοθερμοκρασίααποσυσκευήυπερβαίνει το TH και παραμένει υψηλό έως ότου πέσει κάτω από αυτό του TL, τότε το TCOM οδηγείται ψηλά.

Κιτ Έργου Ψηφιακού Ελέγχου Θερμοκρασίας από Edgefxkits.com

Κιτ Έργου Ψηφιακού Ελέγχου Θερμοκρασίας από Edgefxkits.com

Ένα πρακτικό παράδειγμα του ψηφιακού αισθητήρα μπορεί να θεωρηθεί ως ψηφιακό σύστημα ελέγχου θερμοκρασίας χρησιμοποιώνταςψηφιακός αισθητήρας θερμοκρασίαςπου έχει περισσότερα πλεονεκτήματα και ακρίβεια σε σύγκριση με τοαναλογικό σύστημα ελέγχου θερμοκρασίαςχρησιμοποιώντας αναλογικό αισθητήραθερμίστορ.

Διάγραμμα μπλοκ ψηφιακού συστήματος ελέγχου θερμοκρασίας από Edgefxkits.com

Διάγραμμα μπλοκ ψηφιακού συστήματος ελέγχου θερμοκρασίας από Edgefxkits.com

Ο ψηφιακός αισθητήρας θερμοκρασίας DS1620, τα κουμπιά, η οθόνη επτά τμημάτων και το ρελέ συνδέονται με 8051μικροελεγκτής . Αυτό το προτεινόμενο ψηφιακό σύστημα ελέγχου θερμοκρασίας παρέχειαπεικόνισηπληροφοριών θερμοκρασίας χρησιμοποιώντας οθόνες επτά τμημάτων. Εάν η τιμή θερμοκρασίας υπερβαίνει το καθορισμένο σημείο, τότε το φορτίο (θερμαντήρας) απενεργοποιείται από το ρελέ μετά τη λήψησήμααπό τομικροελεγκτής. Εδώ χρησιμοποιείται μια λάμπα για την αναπαράσταση του φορτίου για σκοπούς επίδειξης. Καθώς αυτό το ψηφιακό σύστημα ελέγχου θερμοκρασίας παρέχει ακρίβεια εμφανίζοντας πληροφορίες θερμοκρασίας σε οθόνες επτά τμημάτων, είναι πλεονεκτικό από το αναλογικό σύστημα ελέγχου θερμοκρασίας.

Οι πρόσφατες αναδυόμενες τάσειςστις τεχνολογίες έχουν αναπτυχθεί οι πιο προηγμένοι ψηφιακοί αισθητήρες για να ξεπεραστούν τα μειονεκτήματα των αναλογικών αισθητήρων. Αργά, κάθε αναλογικός αισθητήρας αντικαθίσταται από τον ψηφιακό αισθητήρα σε πολλές εφαρμογές. Για περισσότερη τεχνική βοήθεια σχετικά με έργα ηλεκτρονικής χρησιμοποιώντας αναλογικούς και ψηφιακούς αισθητήρες, μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μας δημοσιεύοντας τα σχόλιά σας στην παρακάτω ενότητα σχολίων.

Φωτογραφικές μονάδες