Γενικά, χρησιμοποιούμε συμβατικούς πίνακες πρίζας για την ενεργοποίηση βιομηχανικών συσκευών ή οικιακών συσκευών όπως ανεμιστήρα, ψυγείο, βιομηχανικούς κινητήρες και ούτω καθεξής. Όμως, είναι πολύ δύσκολο να χρησιμοποιείτε τακτικά τους διακόπτες. Ως εκ τούτου, οικιακός αυτοματισμός και συστήματα βιομηχανικού αυτοματισμού αναπτύσσονται για ευκολία στον έλεγχο όλων των απαιτούμενων φορτίων ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών. Αυτός ο αυτοματισμός σε ένα σύστημα ισχύος μπορεί να σχεδιαστεί χρησιμοποιώντας διάφορα τύποι αισθητήρων και κυκλώματα αισθητήρων. Έτσι, αυτό το άρθρο παρέχει μια ολοκληρωμένη επισκόπηση του τι είναι ένας αισθητήρας, διαφορετικοί τύποι, αρχή μαζί με διαγράμματα κυκλώματος.

Τι είναι ο αισθητήρας;

Μια συσκευή που δίνει έξοδο εντοπίζοντας τις αλλαγές σε ποσότητες ή συμβάντα μπορεί να οριστεί ως αισθητήρας. Γενικά, οι αισθητήρες ορίζονται ως οι συσκευές που παράγουν ένα ηλεκτρικό σήμα ή ένα οπτικό σήμα εξόδου που αντιστοιχεί στις διακυμάνσεις του επιπέδου των εισόδων. Υπάρχουν διάφοροι τύποι αισθητήρων, για παράδειγμα, θεωρήστε ένα θερμοστοιχείο που μπορεί να θεωρηθεί ως αισθητήρας θερμοκρασίας που παράγει τάση εξόδου με βάση τις αλλαγές θερμοκρασίας εισόδου.

Κάποιος μπορεί να παρατηρήσει πολλά είδη αισθητήρων σε πολλούς τομείς που χρησιμοποιούνται για διάφορες εφαρμογές. Ας εξετάσουμε μερικά από τα τύποι αισθητήρων .

Τύποι αισθητήρων

Διαφορετικοί τύποι αισθητήρων στην ηλεκτρονική

Στην καθημερινή μας ζωή, έχουμε συνηθίσει να εφαρμόζουμε συχνά διαφορετικούς τύπους αισθητήρων στα συστήματα ισχύος μας, όπως ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές συσκευές, συστήματα ελέγχου φορτίου, οικιακός αυτοματισμός ή βιομηχανικός αυτοματισμός και ούτω καθεξής.

Όλοι οι τύποι αισθητήρων μπορούν βασικά να ταξινομηθούν σε αναλογικοί αισθητήρες και ψηφιακοί αισθητήρες . Ωστόσο, υπάρχουν μερικοί τύποι αισθητήρων όπως αισθητήρες θερμοκρασίας, αισθητήρες υπερύθρων, αισθητήρες υπερήχων, αισθητήρες πίεσης, αισθητήρες εγγύτητας και αισθητήρες αφής χρησιμοποιούνται συχνά στις περισσότερες ηλεκτρονικές εφαρμογές.

Αισθητήρας θερμοκρασίας
Αισθητήρας υπερύθρων
Αισθητήρας υπερήχων
Αισθητήρας αφής
Αισθητήρες εγγύτητας
Αισθητήρας πίεσης
Αισθητήρες επιπέδου
Αισθητήρες καπνού και αερίου

Αισθητήρας θερμοκρασίας

Η θερμοκρασία είναι μία από τις πιο συχνά μετρημένες περιβαλλοντικές ποσότητες για διαφορετικούς λόγους. Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι αισθητήρων θερμοκρασίας που μπορούν να μετρήσουν τη θερμοκρασία, όπως a θερμοστοιχείο , θερμίστορ, αισθητήρες θερμοκρασίας ημιαγωγών, ανιχνευτές θερμοκρασίας αντίστασης (RTDs) και ούτω καθεξής. Με βάση την απαίτηση, χρησιμοποιούνται διαφορετικοί τύποι αισθητήρων για τη μέτρηση της θερμοκρασίας σε διαφορετικές εφαρμογές.

Αισθητήρας θερμοκρασίας

Κύκλωμα αισθητήρα θερμοκρασίας

Ένας απλός αισθητήρας θερμοκρασίας με το κύκλωμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση του φορτίου σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία που ανιχνεύεται από τον αισθητήρα θερμοκρασίας (ο θερμίστορ χρησιμοποιείται εδώ). Το κύκλωμα αποτελείται από την μπαταρία, το θερμίστορ, τα τρανζίστορ και το ρελέ που συνδέονται όπως φαίνεται στην εικόνα.

Κύκλωμα αισθητήρα θερμοκρασίας

Το ρελέ ενεργοποιείται από τον αισθητήρα θερμοκρασίας ανιχνεύοντας την επιθυμητή θερμοκρασία. Έτσι, το ρελέ ενεργοποιεί το φορτίο που είναι συνδεδεμένο σε αυτό (το φορτίο μπορεί να είναι AC ή DC). Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτό το κύκλωμα για τον αυτόματο έλεγχο του ανεμιστήρα με βάση τη θερμοκρασία.

Πρακτική εφαρμογή αισθητήρα θερμοκρασίας

Κατά κύριο λόγο, σκεφτείτε αισθητήρες θερμοκρασίας οι οποίοι ταξινομούνται και πάλι σε διαφορετικούς τύπους αισθητήρων όπως θερμίστορ, ψηφιακούς αισθητήρες θερμοκρασίας και ούτω καθεξής.

Ο προγραμματιζόμενος ψηφιακός ελεγκτής θερμοκρασίας είναι ένα πρακτικό ηλεκτρονικό έργο με βάση ενσωματωμένο σύστημα που έχει σχεδιαστεί, το οποίο χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της θερμοκρασίας οποιασδήποτε συσκευής βάσει της απαίτησης βιομηχανικών εφαρμογών. Το κιτ κυκλώματος ψηφιακού αισθητήρα θερμοκρασίας φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Το διάγραμμα μπλοκ έργου μπορεί να αναπαρασταθεί ως εξής με διαφορετικά μπλοκ όπως φαίνεται στο σχήμα.

ο μπλοκ τροφοδοσίας αποτελείται από τροφοδοσία AC 230V, μετασχηματιστή καθοδικής τάσης για μείωση της τάσης, ανορθωτή για διόρθωση τάσης από AC σε DC, ρυθμιστής τάσης για διατήρηση σταθερής τάσης εξόδου DC για παροχή εισόδου στο κύκλωμα έργου.

Η οθόνη LCD είναι διασυνδεδεμένη με τους 8051 μικροελεγκτές για την εμφάνιση των μετρήσεων θερμοκρασίας στην περιοχή από -55degrees C έως + 125degrees C. Ο ψηφιακός αισθητήρας θερμοκρασίας IC DS1621 χρησιμοποιείται για την παροχή ενδείξεων θερμοκρασίας 9-bit στον μικροελεγκτή.

Η μη πτητική μνήμη EEPROM χρησιμοποιείται για την αποθήκευση των ρυθμίσεων θερμοκρασίας που καθορίζονται από τον χρήστη (μέγιστη και ελάχιστη) μέσω ενός συνόλου διακοπτών στους 8051 μικροελεγκτές. Ένα ρελέ συνδέεται με τον μικροελεγκτή που μπορεί να οδηγηθεί χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα οδήγησης τρανζίστορ. Το φορτίο μπορεί να οδηγηθεί χρησιμοποιώντας αυτό το ρελέ (εδώ το φορτίο αντιπροσωπεύεται ως λαμπτήρας για σκοπούς επίδειξης).

Αισθητήρας υπερύθρων

Τα μικρά τσιπ φωτογραφιών που έχουν ένα φωτοκύτταρο που χρησιμοποιούνται για την εκπομπή και την ανίχνευση του υπέρυθρου φωτός καλούνται ως αισθητήρες υπερύθρων. Οι αισθητήρες IR χρησιμοποιούνται γενικά για το σχεδιασμό τεχνολογίας τηλεχειριστηρίου. Αισθητήρας υπερύθρων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση εμποδίων του ρομποτικού οχήματος και επομένως τον έλεγχο της κατεύθυνσης του ρομποτικού οχήματος. Υπάρχουν διάφοροι τύποι αισθητήρων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση υπέρυθρων φώτων.

Αισθητήρας υπερύθρων

Κύκλωμα αισθητήρα IR

Ένα απλό κύκλωμα αισθητήρα IR χρησιμοποιείται στην καθημερινή μας ζωή ως τηλεχειριστήριο για μια τηλεόραση. Αποτελείται από κύκλωμα πομπού IR και κυκλώματα δέκτη IR που μπορούν να σχεδιαστούν όπως φαίνεται στο σχήμα.

Κύκλωμα αισθητήρα IR

Το κύκλωμα πομπού IR που χρησιμοποιείται ως τηλεχειριστήριο από τον ελεγκτή χρησιμοποιείται για την εκπομπή υπέρυθρου φωτός. Αυτό το υπέρυθρο φως αποστέλλεται ή μεταδίδεται προς το κύκλωμα δέκτη IR που διασυνδέεται με τη συσκευή όπως ένα τηλεχειριστήριο τηλεόρασης ή IR. Με βάση τις εντολές που λαμβάνονται η τηλεόραση ή το ρομπότ ελέγχεται.

“πλήρης αθροιστής χρησιμοποιώντας πύλες nand ”

Πρακτική εφαρμογή του αισθητήρα υπερύθρων

Οι αισθητήρες υπερύθρων χρησιμοποιούνται συχνά για το σχεδιασμό τηλεχειριστηρίων τηλεόρασης. Είναι ένα απλό ηλεκτρονικό έργο που βασίζεται σε αισθητήρες υπερύθρων και χρησιμοποιείται για τον έλεγχο ενός ρομποτικού οχήματος από απόσταση χρησιμοποιώντας το τηλεχειριστήριο γενικής τηλεόρασης ή Τηλεχειριστήριο IR . Το κύκλωμα έργου ρομποτικού οχήματος που ελέγχεται από τον αισθητήρα IR φαίνεται στο σχήμα.

Το μπλοκ διάγραμμα των ελεγχόμενων από IR ρομποτικών οχημάτων αποτελείται από διαφορετικά μπλοκ, όπως κινητήρες και δύτες κινητήρα που συνδέονται με τους μικροελεγκτές 8051, μπαταρία για τροφοδοσία ρεύματος, μπλοκ δέκτη IR και τηλεχειριστήριο τηλεόρασης ή τηλεχειριστήριο IR όπως φαίνεται στην εικόνα.

Εδώ, το τηλεχειριστήριο τηλεόρασης με βάση τον αισθητήρα IR χρησιμοποιείται για την αποστολή εντολών στο ρομποτικό όχημα από απόσταση από τον χρήστη. Με βάση τις εντολές που λαμβάνονται από τον δέκτη IR που συνδέονται με τον μικροελεγκτή στο άκρο του δέκτη. Ο μικροελεγκτής παράγει κατάλληλα σήματα για την κίνηση των κινητήρων έτσι ώστε να ελέγχεται η κατεύθυνση του ρομποτικού οχήματος προς τα εμπρός ή προς τα πίσω ή προς τα αριστερά ή προς τα δεξιά.

Αισθητήρας υπερήχων

Ένας μετατροπέας που λειτουργεί με την αρχή παρόμοια με το σόναρ ή το ραντάρ και εκτιμά τις ιδιότητες του στόχου με την ερμηνεία ονομάζεται αισθητήρες υπερήχων ή πομποδέκτες. Υπάρχουν διάφοροι τύποι αισθητήρων που ταξινομούνται ως ενεργοί και παθητικοί αισθητήρες υπερήχων που μπορούν να διαφοροποιηθούν με βάση τη λειτουργία των αισθητήρων.

Τα ηχητικά κύματα υψηλής συχνότητας που παράγονται από ενεργούς αισθητήρες υπερήχων λαμβάνονται πίσω από τον αισθητήρα υπερήχων για την αξιολόγηση της ηχούς. Έτσι, το χρονικό διάστημα που απαιτείται για τη μετάδοση και τη λήψη της ηχούς χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της απόστασης από ένα αντικείμενο. Όμως, οι παθητικοί αισθητήρες υπερήχων χρησιμοποιούνται μόνο για την ανίχνευση θορύβου υπερήχων που υπάρχει υπό συγκεκριμένες συνθήκες.

Αισθητήρας υπερήχων με κύκλωμα

Η μονάδα υπερήχων που φαίνεται στο παραπάνω σχήμα αποτελείται από έναν πομπό υπερήχων, έναν δέκτη και ένα κύκλωμα ελέγχου. Η πρακτική εφαρμογή ενός αισθητήρας υπερήχων με το κύκλωμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κύκλωμα αισθητήρα απόστασης υπερήχων, όπως φαίνεται παρακάτω.

Κάθε φορά που παρέχεται τροφοδοσία στο κύκλωμα, τότε δημιουργούνται και μεταδίδονται κύματα υπερήχων από τον αισθητήρα και ανακλώται πίσω από ένα εμπόδιο ή ένα αντικείμενο μπροστά του. Στη συνέχεια, ο δέκτης τον λαμβάνει και ο συνολικός χρόνος που απαιτείται για την αποστολή και τη λήψη χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της απόστασης μεταξύ του αντικειμένου και του αισθητήρα. Ο μικροελεγκτής χρησιμοποιείται για την επεξεργασία και τον έλεγχο ολόκληρων λειτουργιών χρησιμοποιώντας τεχνικές προγραμματισμού. Η οθόνη LCD συνδέεται στο κύκλωμα για την εμφάνιση της απόστασης (γενικά σε cm).

Πρακτική εφαρμογή υπερήχων αισθητήρα

Οι αισθητήρες υπερήχων με κυκλώματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση της απόστασης ενός αντικειμένου. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται, όπου δεν μπορούμε να εφαρμόσουμε τις συμβατικές μεθόδους για τη μέτρηση, όπως δυσπρόσιτες περιοχές, όπως ζώνες υψηλής θερμοκρασίας ή πίεσης κ.λπ. Το κιτ κυκλώματος έργου μέτρησης απόστασης υπερήχων βασίζεται στο σχήμα.

Η μέτρηση απόστασης με το διάγραμμα μπλοκ κυκλώματος έργου αισθητήρα υπερήχων φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα μπλοκ. Αποτελείται από διαφορετικά μπλοκ, όπως ένα μπλοκ τροφοδοσίας, οθόνη LCD, μονάδα υπερήχων, ένα αντικείμενο του οποίου η απόσταση πρέπει να μετρηθεί και το 8051 μικροελεγκτές .

Ο μετατροπέας υπερήχων που χρησιμοποιείται σε αυτό το έργο αποτελείται από έναν πομπό και δέκτη υπερήχων. Τα κύματα που εκπέμπονται από τον υπερηχητικό πομπό αντανακλούν πίσω στον υπερηχητικό δέκτη από το αντικείμενο. Ο χρόνος που απαιτείται για την αποστολή και λήψη αυτών των κυμάτων υπολογίζεται χρησιμοποιώντας την ταχύτητα του ήχου.

Αισθητήρας αφής

Οι αισθητήρες αφής μπορούν να οριστούν ως διακόπτες που ενεργοποιούνται από την αφή. Υπάρχουν διάφοροι τύποι αισθητήρων αφής που ταξινομούνται με βάση τον τύπο των πινελιών όπως ο διακόπτης αφής χωρητικότητας, η αντίσταση διακόπτης αφής , και πιεζοδιακόπτης αφής.

Αισθητήρας αφής

Κύκλωμα αισθητήρα αφής

Το κύκλωμα αντιπροσωπεύει μια απλή εφαρμογή ενός αισθητήρα αφής που αποτελείται από έναν χρονοδιακόπτη 555 που λειτουργεί σε λειτουργία monostable, αισθητήρα αφής ή πλάκα, LED, μπαταρία και βασικά ηλεκτρονικά εξαρτήματα.

Κύκλωμα αισθητήρα αφής

Το κύκλωμα συνδέεται όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα. Σε κανονική κατάσταση, όταν η πλάκα αφής δεν αγγίζεται, τότε το LED παραμένει σε κατάσταση απενεργοποίησης. Εάν αγγίξετε την πλάκα αφής, τότε δίνεται ένα σήμα στους χρονοδιακόπτες 555. Με την ανίχνευση του σήματος που λαμβάνεται από την πλάκα αφής, ο χρονοδιακόπτης 555 ενεργοποιεί το LED και έτσι το LED ανάβει υποδεικνύοντας την αφή που γίνεται στον αισθητήρα αφής ή στην πλάκα.

Πρακτική εφαρμογή του αισθητήρα αφής

Ένα ευαίσθητο στην αφή φορτίο έχει σχεδιαστεί για τον έλεγχο του φορτίου. Το κιτ κυκλώματος έργου διακόπτη με έλεγχο αφής φαίνεται στην εικόνα.

Ο διακόπτης φορτίου με βάση την αρχή του αισθητήρα αφής βασίζεται σε διαφορετικά μπλοκ όπως μπλοκ τροφοδοσίας, 555 χρονόμετρα , πλάκα αισθητήρα αφής ή πλάκα αφής, ρελέ και φορτίο όπως φαίνεται στο διάγραμμα μπλοκ του διακόπτη φόρτωσης ελεγχόμενης με αφή.

Οι χρονοδιακόπτες 555 που χρησιμοποιούνται στο κύκλωμα συνδέονται σε λειτουργία monostable, ο οποίος χρησιμοποιείται για την οδήγηση ενός ρελέ για την ενεργοποίηση ενός φορτίου για μια σταθερή διάρκεια. Ο πείρος σκανδάλης των χρονομέτρων 555 είναι συνδεδεμένος στην πλάκα αφής, επομένως, οι χρονοδιακόπτες 555 μπορούν να ενεργοποιηθούν με άγγιγμα. Κάθε φορά που 555 χρονοδιακόπτες ενεργοποιούνται με άγγιγμα (η τάση αναπτύσσεται με το άγγιγμα του ανθρώπινου σώματος) παρέχει λογική υψηλή για ένα σταθερό χρονικό διάστημα. Αυτό το σταθερό χρονικό διάστημα μπορεί να αλλάξει αλλάζοντας τη σταθερή σύνδεση χρόνου RC στο χρονοδιακόπτη. Έτσι, η έξοδος του χρονοδιακόπτη 555 οδηγεί το φορτίο μέσω του ρελέ και το φορτίο απενεργοποιείται αυτόματα μετά από μια καθορισμένη διάρκεια.

Ομοίως, μπορούμε να αναπτύξουμε απλά και καινοτόμα ηλεκτρικά και έργα ηλεκτρονικής χρησιμοποιώντας πιο προηγμένους αισθητήρες, όπως αυτόματο σύστημα ανοίγματος πόρτας με βάση τον αισθητήρα PIR. Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με βάση αισθητήρες πίεσης που μπορεί να εφαρμοστεί τοποθετώντας τις πιεζοηλεκτρικές πλάκες (αυτοί είναι ένας τύπος αισθητήρων πίεσης) κάτω από ένα διακόπτη ταχύτητας σε αυτοκινητόδρομους για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για φώτα δρόμου στον αυτοκινητόδρομο. Κύκλωμα ανιχνευτή εγγύτητας με βάση τον αισθητήρα προσέγγισης.

“τι όνομα χρησιμοποιείται για μεταβλητή αντίσταση υψηλής ισχύος; ”

Τώρα, ας προχωρήσουμε και να μάθουμε τύπους αισθητήρων με βάση κάθε τομέα, όπως σε IoT, ρομποτική, κτίρια και σε πολλές βιομηχανίες.

Αισθητήρες στο IoT

Το IoT είναι η πλατφόρμα όπου πρόσφατα αποτελεί το κεντρικό πεδίο για όλα τα πράγματα που σχετίζονται με την τεχνολογία. Η λειτουργία του IoT είναι να παρέχει πολλαπλούς τύπους πληροφοριών και νοημοσύνης μέσω της εφαρμογής διαφόρων ειδών αισθητήρων. Αυτοί οι αισθητήρες λειτουργούν για τη συλλογή πληροφοριών, τη λειτουργία τους και την κοινή χρήση σε πολλές συνδεδεμένες συσκευές. Με όλες τις πληροφορίες που συγκεντρώθηκαν, οι αισθητήρες επιτρέπουν την αυτόματη λειτουργικότητα και την τεχνολογία πιο έξυπνη. Παρακάτω είναι το τύποι αισθητήρων στο IoT τομέα.

Αισθητήρες εγγύτητας

Αυτός είναι ένας τύπος αισθητήρα IoT όπου προσδιορίζει την ύπαρξη ή τη μη ύπαρξη του περιβάλλοντος αντικειμένου ή βρίσκει τις ιδιότητες του αντικειμένου. Στη συνέχεια, μετατρέπει το ανιχνευμένο σήμα σε μορφή που είναι σαφώς κατανοητή από τον χρήστη ή μπορεί να είναι μια απλή ηλεκτρονική συσκευή που δεν έρχεται σε επαφή μαζί τους.

Κύκλωμα αισθητήρα εγγύτητας

Η εφαρμογή αισθητήρων εγγύτητας είναι κυρίως στον τομέα της λιανικής όπου μπορούν να ανακαλύψουν την κίνηση και τη σχέση που υπάρχει μεταξύ του προϊόντος και του καταναλωτή. Με αυτό οι χρήστες μπορούν να λαμβάνουν γρήγορες ειδοποιήσεις για εκπτώσεις έκπτωσης και αποκλειστικές προσφορές ενδιαφερόντων προϊόντων. Και ο άλλος τομέας είναι στα αυτοκίνητα.

Για παράδειγμα, όταν αντιστρέφετε ένα αυτοκίνητο, θα ακούτε ήχους εάν εντοπιστεί κάποιο εμπόδιο, και εδώ εφαρμόζεται η λειτουργία του αισθητήρα εγγύτητας.

Υπάρχουν πολλοί άλλοι τύποι αισθητήρων εγγύτητας και αυτοί είναι:

Χωρητικοί αισθητήρες
Επαγωγικοί αισθητήρες
Φωτοηλεκτρικοί αισθητήρες

Χημικός αισθητήρας

Αυτοί οι αισθητήρες εφαρμόζονται σε διάφορες βιομηχανίες. Ο κύριος στόχος αυτών των αισθητήρων είναι να σηματοδοτήσει κάθε είδους αλλαγές στο υγρό ή να εντοπίσει τυχόν χημικές παραλλαγές του αέρα. Αυτά εφαρμόζονται ζωτικά σε μεγαλύτερες πόλεις και κωμοπόλεις επειδή είναι σημαντικό να αναζητούμε αλλαγές και να παρέχουμε ασφάλεια για τον πληθυσμό.

Η ουσιαστική εφαρμογή των χημικών αισθητήρων μπορεί να φανεί στην εμπορική ατμοσφαιρική παρατήρηση και στη διαχείριση της διαδικασίας που μπορεί να είναι είτε σκόπιμα είτε τυχαία εξελιγμένα χημικά, επικίνδυνη ή ραδιενεργή έκθεση, επαναχρησιμοποιήσιμες λειτουργίες σε διαστημικούς σταθμούς, φαρμακευτικές βιομηχανίες και πολλά άλλα.

Οι πιο γενικά χρησιμοποιούμενοι χημικοί αισθητήρες είναι

Ηλεκτροχημικός τύπος αερίου
Χημική FET
Αντίσταση Chemi
Μη διασπορά IR
Τύπος ηλεκτροδίου γυαλιού pH
Νανορώδες οξείδιο του ψευδαργύρου
Τύπος χλωριούχου φθορισμού

Αισθητήρας αερίου

Αυτοί είναι σχεδόν ίδιοι με τους χημικούς αισθητήρες, αλλά εφαρμόζονται αποκλειστικά για την παρακολούθηση των τροποποιήσεων της ποιότητας του αέρα και για την εύρεση της ύπαρξης διαφορετικών τύπων αερίων. Παρόμοια με τους χημικούς αισθητήρες, αυτοί χρησιμοποιούνται σε πολλούς τομείς όπως η γεωργία, η υγεία, η κατασκευή και χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της ποιότητας του αέρα, την αναγνώριση τοξικού ή εύφλεκτου αερίου, την επίβλεψη επικίνδυνων αερίων σε βιομηχανίες άνθρακα, επιχειρήσεις πετρελαίου και φυσικού αερίου, έρευνα χημικού εργαστηρίου, μηχανική - χρώματα , πλαστικά, καουτσούκ, φαρμακευτικά και πετροχημικά και άλλα.

Μερικοί από τους πιο εφαρμοσμένους αισθητήρες αερίου είναι

Τύπος υδρογόνου
Τύπος παρακολούθησης όζοντος
Υγρόμετρο
Αισθητήρας διοξειδίου του άνθρακα
Ηλεκτροχημικός αέρας τύπος
Τύπος καταλυτικής χάντρας
Τύπος ατμοσφαιρικής ρύπανσης
Τύπος ανίχνευσης μονοξειδίου του άνθρακα
Τύπος ανίχνευσης αερίου

Αυτό είναι όλο αισθητήρες αερίου και χημικών και τους τύπους τους.

Αισθητήρες υγρασίας

Υγρασία είναι ο όρος που προσδιορίζεται ως η ποσότητα ατμού που υπάρχει στον ατμοσφαιρικό αέρα ή σε άλλες αέριες ουσίες. Αισθητήρες υγρασίας σε γενικές γραμμές τηρούν τη χρήση αισθητήρων θερμοκρασίας επειδή οι περισσότερες από τις κατασκευαστικές εργασίες χρειάζονται ακριβείς συνθήκες λειτουργίας. Με τη μέτρηση της υγρασίας, μπορεί κανείς να βεβαιωθεί ότι η όλη διαδικασία πηγαίνει εύκολα και όταν υπάρχει απότομη τροποποίηση, τότε πηγαίνουν με άμεση δράση καθώς αυτοί οι αισθητήρες αναγνωρίζουν την παραλλαγή πιο γρήγορα.

Πολλοί από τους τομείς όπως οι οικιακοί, οι εμπορικοί χρησιμοποιούν αυτούς τους αισθητήρες υγρασίας για σκοπούς θέρμανσης, εξαερισμού και ψύξης. Ακόμη και αυτοί οι αισθητήρες μπορούν να παρατηρηθούν σε πολλούς άλλους τομείς, όπως ζωγραφική, νοσοκομεία, φαρμακευτική, μετεωρολογία, αυτοκίνητα, θερμοκήπια και βιομηχανίες επιστρώσεων.

Αυτά χρησιμοποιούνται κυρίως τύποι αισθητήρων στο IoT τομέα.

Αισθητήρες στη ρομποτική

Οι αισθητήρες έχουν μεγαλύτερη σημασία στη βιομηχανία της ρομποτικής καθώς επιτρέπουν στο ρομπότ να ενημερώνεται για το περιβάλλον και έτσι να το διευκολύνει να προχωρήσει στις απαραίτητες λειτουργίες. Χωρίς την εφαρμογή αυτών των αισθητήρων, τα ρομπότ μπορούν να εκτελούν μόνο μερικές μονότονες δραστηριότητες που περιορίζουν την ικανότητα του ρομπότ.

Με όλες αυτές τις δυνατότητες, τα ρομπότ μπορούν να εκτελούν πολλές λειτουργίες υψηλού επιπέδου. Ας συζητήσουμε πιο ξεκάθαρα για διάφορα τύποι αισθητήρες στη ρομποτική .

Αισθητήρας επιτάχυνσης

Αυτός ο τύπος αισθητήρα χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό των τιμών γωνίας και επιτάχυνσης. Ένα επιταχυνσιόμετρο χρησιμοποιείται κυρίως για τον υπολογισμό της επιτάχυνσης. Υπάρχουν δύο τύποι δυνάμεων που δείχνουν την επίδραση σε ένα επιταχυνσιόμετρο και αυτές είναι:

Στατική Δύναμη - Αυτή είναι η δύναμη τριβής που υπάρχει μεταξύ των δύο αντικειμένων. Με τον υπολογισμό της βαρυτικής δύναμης, μπορεί κανείς να γνωρίζει την τιμή κλίσης του ρομπότ. Αυτός ο υπολογισμός είναι χρήσιμος για τη ρομποτική εξισορρόπηση ή για να μάθετε εάν το ρομπότ έχει κίνηση κίνησης σε ανηφόρα ή σε επίπεδη άκρη.

Δυναμική Δύναμη - Μετράται ως η επιτάχυνση που είναι απαραίτητη για την κίνηση ενός αντικειμένου. Ο υπολογισμός της δυναμικής δύναμης μέσω ενός επιταχυνσιόμετρου καθορίζει είτε την ταχύτητα είτε τους ρυθμούς ταχύτητας για αυτό που το ρομπότ έχει κίνηση.

Αυτοί οι αισθητήρες επιταχυνσιόμετρου διατίθενται σε πολλές διαμορφώσεις. Ο τύπος επιλογής εξαρτάται από την απαίτηση του κλάδου. Μερικές από τις παραμέτρους που πρέπει να ελεγχθούν πριν από τη σωστή επιλογή του αισθητήρα είναι το εύρος ζώνης, ο τύπος εξόδου είτε ψηφιακός είτε αναλογικός, ο συνολικός αριθμός αξόνων και η ευαισθησία.

Η παρακάτω εικόνα δείχνει το σχηματικό διάγραμμα ενός αισθητήρα επιτάχυνσης.

Αισθητήρας επιτάχυνσης

Αισθητήρας ήχου

Αυτοί οι αισθητήρες είναι συνήθως συσκευές μικροφώνου που χρησιμοποιούνται για να γνωρίζουν τον ήχο και να παρέχουν το αντίστοιχο επίπεδο τάσης με βάση το ανιχνευμένο επίπεδο ήχου. Με την εφαρμογή ενός αισθητήρα ήχου, μπορεί να κατασκευαστεί ένα μικρό ρομπότ για πλοήγηση ανάλογα με το επίπεδο του λαμβανόμενου ήχου.

Σε σύγκριση με τους αισθητήρες φωτός, η διαδικασία σχεδιασμού των αισθητήρων ήχου είναι κάπως περίπλοκη. Αυτό συμβαίνει επειδή οι αισθητήρες ήχου παρέχουν πολύ ελάχιστη διαφορά τάσης και αυτό πρέπει να ενισχυθεί για να παρέχει μετρήσιμη διακύμανση τάσης. Το κύκλωμα εναλλαγής αισθητήρα ήχου φαίνεται παρακάτω:

Αισθητήρας ήχου

Φωτοανιχνευτής

Οι αισθητήρες φωτός είναι είδος συσκευών μορφοτροπέα που χρησιμοποιούνται για την αναγνώριση του φωτός και δημιουργούν μια αλλαγή τάσης που είναι ίδια με την ένταση του φωτός που έρχεται κάτω από αισθητήρες φωτός .

Υπάρχουν κυρίως δύο τύποι αισθητήρων στη βιομηχανία ρομποτικής και αυτοί είναι οι φωτοαντίσταση και οι φωτοβολταϊκοί. Ακόμα και υπάρχουν και άλλοι τύποι αισθητήρων φωτός που δεν εφαρμόζονται πολύ όπως φωτοτρανζίστορ και φωτοσωλήνες.

Αντίσταση φωτογραφιών

Αυτό είναι ένα είδος αντίστασης που χρησιμοποιείται κυρίως για σκοπούς ανίχνευσης φωτός. Σε αυτό, η τιμή αντίστασης αλλάζει σε αντιστοιχία με το επίπεδο έντασης του φωτός. Το φως που πέφτει στη φωτοαντίσταση έχει αντίστροφη σχέση με την τιμή αντίστασης του φωτοαντίστατο. Στις περισσότερες περιπτώσεις, το φωτοαντίσταση ονομάζεται ακόμη και LDR που είναι ελαφριά εξαρτώμενη αντίσταση. Το διάγραμμα κυκλώματος της φωτοαντίστασης εμφανίζεται ως εξής:

Φωτοβολταϊκά κύτταρα

Τα φωτοβολταϊκά κύτταρα είναι οι συσκευές μετασχηματισμού ενέργειας που χρησιμοποιούνται με σκοπό τη μετατροπή της ηλιακής ακτινοβολίας σε μορφή ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτά χρησιμοποιούνται κυρίως στη διαδικασία κατασκευής ηλιακών ρομπότ. Ξεχωριστά, τα φωτοβολταϊκά κύτταρα λαμβάνονται υπόψη ως συσκευές πηγής ενέργειας, η οποία είναι η εφαρμογή που συγχωνεύεται τόσο με τους πυκνωτές όσο και με τα τρανζίστορ και μπορούν να το μετατρέψουν σε μια συσκευή αισθητήρα.

Αισθητήρες αφής

Αυτός είναι ένας τύπος αισθητήρα που δηλώνει την επαφή που βρίσκεται μεταξύ του αισθητήρα και του αντικειμένου. Οι αισθητήρες αφής εφαρμόζονται πιθανώς σε καθημερινά σενάρια, όπως στους λαμπτήρες που είναι αμυδρά ή ενισχύουν τη φωτεινότητα αγγίζοντας τη βάση τους και στα κουμπιά ανύψωσης. Επιπλέον, υπάρχουν πολλές εκτεταμένες εφαρμογές αισθητήρων αφής όπου οι άνθρωποι δεν γνωρίζουν ακριβώς. Οι κύριοι τύποι αισθητήρων αφής είναι

Αισθητήρας αφής

Αυτός είναι ο αισθητήρας που διατηρεί την ικανότητα να ανιχνεύει και να αναγνωρίζει το άγγιγμα του αντικειμένου και του αισθητήρα. Μερικές από τις συσκευές στις οποίες χρησιμοποιούνται οι αισθητήρες αφής είναι διακόπτες περιορισμού, μικροδιακόπτες και άλλες. Όταν κάποιος από τους συνδέσμους έρθει σε επαφή με οποιοδήποτε από τα στερεά τμήματα, τότε αυτή η συσκευή θα είναι πιο εύχρηστη και αυτό σταματά τη ρομποτική κίνηση. Επιπλέον, χρησιμοποιείται για σκοπούς επιθεώρησης όπου έχει ανιχνευτή που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του μεγέθους του εξαρτήματος.

Αισθητήρας δύναμης

Αυτό χρησιμοποιείται για τη μέτρηση των τιμών δύναμης πολλαπλών λειτουργιών, όπως εκφόρτωση και φόρτωση μηχανών, μεταφορά υλικού και άλλες που λειτουργούν από ένα ρομπότ. Αυτός ο αισθητήρας χρησιμοποιείται επίσης ευρέως στην προσέγγιση συναρμολόγησης για την ανάλυση των ζητημάτων. Υπάρχουν πολλές προσεγγίσεις που εφαρμόζονται σε αυτόν τον αισθητήρα, όπως κοινή ανίχνευση, αίσθηση αφής σειράς.

Εκτός από αυτά, υπάρχουν πολλοί τύποι αισθητήρων σε πολλές βιομηχανίες. Ας ρίξουμε μια γρήγορη επισκόπηση αυτών:

Τύποι αισθητήρων που χρησιμοποιούνται στο κτίριο

Οι αισθητήρες που χρησιμοποιούνται κυρίως στην οικοδομική βιομηχανία είναι:

Αισθητήρες θερμοκρασίας
Αισθητήρες ανίχνευσης κίνησης
Ηλεκτρικοί αισθητήρες τάσης και ρεύματος
Αισθητήρες ανίχνευσης καπνού και πυρκαγιάς
Αισθητήρες κάμερας
Αισθητήρες αερίου

Τύποι αισθητήρων στην τηλεπισκόπηση

Υπάρχουν κυρίως δύο τύποι αισθητήρων τηλεπισκόπησης και αυτοί είναι ενεργοί και παθητικοί αισθητήρες.

Ενεργοί αισθητήρες

Αυτά παράγουν ενέργεια για τη σάρωση των πραγμάτων και των τοποθεσιών και στη συνέχεια ένας αισθητήρας εντοπίζει και υπολογίζει την ποσότητα είτε της backscatter είτε της ανακλώμενης ακτινοβολίας από το αντικείμενο προορισμού. Τα παραδείγματα των ενεργών αισθητήρων είναι τα RADAR και LIDAR όπου η διαφορά χρόνου που βρίσκεται μεταξύ της διαδικασίας εκπομπής και της διαδικασίας επιστροφής υπολογίζεται καθορίζοντας την περιοχή, την ταχύτητα και την κατεύθυνση του αντικειμένου.

Παθητικοί αισθητήρες

Αυτοί οι αισθητήρες συλλέγουν ακτινοβολία η οποία είτε ακτινοβολείται είτε αντανακλάται από τις γύρω περιοχές ή αντικείμενο. Το πιο κρίσιμο παράδειγμα ενός παθητικού αισθητήρα είναι το ανακλώμενο φως του ήλιου. Και τα άλλα παραδείγματα είναι τα ραδιομετρητές, τα αντικείμενα που συνδέονται με φορτίο, οι υπέρυθρες ακτίνες και η κάμερα των ταινιών.

Η ταξινόμηση των αισθητήρων στην τηλεπισκόπηση είναι

Τύποι αισθητήρων στην τηλεπισκόπηση

Για το σχεδιασμό διαφορετικοί τύποι κυκλωμάτων που βασίζονται σε αισθητήρες μπορείτε να κατεβάσετε το δωρεάν eBook μας για να σχεδιάσετε ηλεκτρονικά έργα μόνοι σας. Μπορείτε επίσης να επικοινωνήσετε μαζί μας για τεχνική βοήθεια, δημοσιεύοντας τις ιδέες σας στην παρακάτω ενότητα σχολίων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποιοι είναι άλλοι τύποι αισθητήρων και κυρίως σχεδιασμός κυκλώματος αισθητήρων ροής ;