Датчики виды: Что такое датчики и для чего они нужны

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.

Разновидности датчиков для УЗИ аппаратов

Датчик – одна из важнейших частей УЗИ аппарата. Именно от датчика зависит, какие органы и на какой глубине могут быть исследованы. Так, например, датчик, предназначенный для детей, будет недостаточно мощным для исследования органов взрослых пациентов и наоборот.

Стоимость ультразвукового сканера во многом зависит от набора датчиков, идущих в комплекте. Поэтому перед покупкой нужно точно знать область использования аппарата.

Ультразвуковые датчики можно приобрести и отдельно от аппарата. При этом нужно помнить, что для разных моделей сканеров, выпускаются разные модели датчиков. Перед тем, как заказать датчик, убедитесь, что он подходит к вашему сканеру. Например, датчики для портативных УЗИ аппаратов могут не подходить к стационарным моделям и наоборот.

Типы ультразвуковых датчиков

Линейные

Рабочая частота 5-15 МГц. Глубина сканирования небольшая (до 10 см). За счет высокой частоты сигнала позволяют получать изображение с высокоим разрешением. Данный тип датчиков обеспечивает полное соответствие исследуемого органа положению трансдюсора. Недостатком является сложность обеспечения равномерного прилегания датчика к телу пациента. Неравномерность прилегания приводит к искажению изображения по краям.

Линейные УЗИ датчики могут использоваться для исследовании поверхностно расположенных органов, мышц и небольших суставов, сосудов.

Конвексный

Рабочая частота 2-7,5 МГц. Глубина сканирования – до 25 см. Изображение по ширине на несколько сантиметров больше размеров датчика. Для определения точных анатомических ориентиров специалист должен учитывать эту особенность.

Конвексные датчики используются для сканирования глубоко расположенных органов: брюшная полость, мочеполовая система, тазобедренные суставы. Подходят как для худощавых людей и детей, так и для полных людей (в зависимости от выбранной частоты).

Микроконвексный

Микроконвексный – является педиатрической разновидностью конвексного датчика. С его помощью производятся те же исследования, что и конвексным датчиком.

Секторные фазированные датчики

Используются в кардиологии. Секторная фазированная решетка позволяет изменять угол луча в плоскости сканирования. Это позволяет заглянуть за ребра, родничок, или за глаза (для исследования мозга). Возможность независимого приема и излучения различных частей решетки позволяет работать в режиме постоянно-волнового или непрерывно-волнового доплера.

Внутриполостные датчики

Внутриполостные датчики. Вагинальные (кривизна 10-14 мм), ректальные, либо ректально-вагинальные (кривизна 8-10 мм). Предназначены для исследований и области гинекологии, урологии, акушерства.

Биплановые

Состоят из двух совмещенных излучателей. Конвекс + конвекс, либо линейка + конвекс. Позволяют получатьизображения как в поперечном, так и в продольном срезе. Помимо би-плановых, существуют трех-плановые датчики с одновременным выводом изображений со всех излучателей.

3D/4D объемные датчики

Механические датчики с кольцевым вращением, либо угловым качением. Позволяют проводить автоматическое посрезовое сканирование органов, после чего данные преобразуются сканером в трехмерную картинку. 4D – трехмерное изображение в реальном времени. Возможен просмотр всех срезовых изображений.

Матричные

Датчики с двумерной решеткой. Делятся на:

• 1.5D (полуторомерные). Количество элементов по ширине решетки меньше, чем по длине. Это обеспечивает максимальное разрешение по толщине.
• 2D (двумерные). Решетка представляет собой прямоугольник с большим количеством элементов по длине и ширине. Позволяют получать 4D изображение, одновременно выводить на экран несколько проекций и срезов.

Карандашные (слепые CW) датчики

Датчики с раздельным приёмником и излучателем. Используются для артерий, вен конечностей и шеи – 4-8 МГц, сердца – 2 МГц.

Видеоэндоскопические датчики

Сочетают в одном устройстве гастрофиброскоп/бронхофиброскоп и ультразвук.

Игольчатые (катетерные) датчики

Микродатчики для ввода в труднодоступные полости, сосуды, сердце.

Лапароскопические датчики

Представляют собой тонкую трубку с излучателем на конце. Датчик может применяться для контроля при лапароскопических операциях. У разных моделей кончик может изгибаться в одной плоскости или двух плоскостях или не изгибаться вовсе. Управление осуществляется с помощью джойстика, аналогично гибким эндоскопам. Излучатель может быть линейным боковым, конвексным боковым, фазированным с прямым обзором, в зависимости от модели.

Каталог Медицинское оборудование УЗИ аппараты Mindray

Датчики расходомера. Датчики всех видов расходомеров

Расходомеры, как правило, работают на основе датчиков, которые передают им информацию об измеряемом веществе. Поскольку существует большое количество видов расходомеров, то и число используемых датчиков расходомеров также велико. В рамках одной статьи невозможно осветить столько обширную тему, поэтому рассмотрим лишь некоторые, наиболее популярные, из них.

Кориолисовые датчики

Кориолисовые датчики входят в состав одноименного расходомера и являются одной из его основных составляющих. Его основная задача состоит в преобразовании физических величин расхода и/или плотности вещества, протекающего по прибору, в соответствующий электрический импульс. Далее этот сигнал попадает в цифровой преобразователь и выдается на экран прибора.

Кориолисовые датчики работают на основе физического явления под названием эффект Кориолиса. В соответствии с ним чем больше вещества проходит через трубку, тем больше изменяется положение одного ее конца относительно другого. Фиксация разности их положения и является основой работы кориолисовых датчиков и расходомеров.

Ультразвуковой датчик

Ультразвуковые датчики относятся к типу бесконтактных. Они работают на принципе локации ультразвуковых волн. С их помощью можно измерять расстояние до объекта, соответственно, области их использования достаточно широки. Например, с их помощью можно бесконтактно измерить уровень или положение какого-либо вещества, предмета, другого датчика и прочего.

Датчик воздуха

Полное название прибора — датчик массового расхода воздуха. Датчик позволяет определить количество воздуха, которое поступило в тот или иной механизм (например, в двигатель внутреннего сгорания для сжигания топлива). Его работа основана на использовании двух платиновых нитей, которые нагреваются постоянным электрическим током.

При этом одна из них в течении всего времени имеет постоянную температуру, а вторая охлаждается поступающим воздухом. Вследствие этого количество тока, проходящего по нитям, меняет свое значение. По его изменению можно судить о количестве воздуха, проходящего через датчик.

Оптические датчики

Оптические датчики широко используются в одноименных расходомерах для измерения количества жидкости или газа. Принцип их работы основан на получении информации от электромагнитного излучения в различных диапазонах (видимом, инфракрасном, ультрафиолетовом). Соответственно, эту информацию датчик передает в систему управления расходометра, где на основании анализа оптических эффектов производится расчет объема используемого вещества.

Электромагнитные датчики

Электромагнитные датчики позволяют измерять расход воды, теплоносителей и других жидких сред. К основным достоинствам датчиков следует отнести отсутствие механических измерительных элементов, высокую точность измерений, высокую скорость срабатывания, отсутствие динамического сопротивления.

Электромагнитные датчики работают на основании физического закона Фарадея. Смысл метода состоит в пропускании жидкости между полюсами магнита и измерении индуцируемой ЭДС. Для этого используется труба из непроводящего ток материала или футеровка из пластических материалов.

Датчики широко используются в пищевой и химической промышленности, поскольку они не оказывают влияния на протекающую среду. Кроме этого, их можно чинить и выполнять профилактические работы с ними без демонтажа.

Датчики давления

Датчики давления

Для поиска необходимого прибора перейдите в раздел КАТАЛОГ ТОВАРОВ

Современные датчики давления основаны на различных методах электрического преобразования входных параметров. Выпускаются миниатюрные тензорезисторные, пьезорезистивные, пьезоэлектрические, емкостные с монокристаллическим упругим элементом, использующие эффект Холла (тензо–ЭДС) и другие датчики давления.

Классификация датчиков по типу измеряемого давления

По типу измерения датчики можно классифицировать на:

• датчики абсолютного давления
• датчики избыточного (относительного) давления, манометры
• датчики дифференциального (перепада) давления
• датчики дифференциального (перепада) давления
• вакуумные датчики, датчики разряжения

Датчики абсолютного давления (Absolute Pressure Sensor)

Эти датчики измеряют давление относительно абсолютного вакуума. Применение: пищевые и химические производства.

Датчики избыточного (относительного) давления, манометры/ (Gauge Pressure Sensor)

Эти датчики измеряют давление относительно атмосферного давления в этом месте. Барометры измеряют атмосферное давление. Применение: водоснабжение и водоотведение.

Датчики дифференциального (перепада) давления (Differential Pressure Sensor)

Эти датчики измеряют перепад (разность) давления в двух точках. Применение: контроль загрязнения фильтров, измерение расхода и уровня жидкости (гидростатический метод).

Вакуумные датчики, датчики разряжения (Vacuum Pressure Sensor)

Измеряют давление, которое ниже атмосферного (вакуум).

Классификация датчиков для измерения давления

Датчики давления по принципу действия можно классифицировать на следующие типы:

• Оптические датчики
• Магнитные датчики
• Емкостные датчики
• Ртутные датчики
• Пьезоэлектрические датчики
• Пьезорезонансные датчики
• Резистивные датчики

Оптические датчики давления

Оптические датчики давления имеют два способа построения: волоконно-оптическом и оптоэлектронном.
Волоконно-оптические датчики имеют очень высокую точность и не зависят существенно от температурных режимов. Основным чувствительным элементом в таких датчиках является оптический волновод. Волоконно–оптические датчики могут работать в жидких и газовых средах, в том числе агрессивных, как одиночные датчики, так и в составе распределенных систем пассивного контроля с применением оптических методов уплотнения информации. Эти датчики могут изготавливаться с использованием групповой технологии микроэлектроники и на той же элементной базе, что и быстроразвивающиеся волоконно–оптические системы связи.
Оптоэлектронные датчики давления производятся из сложных многослойных прозрачных структур. Свет проходит через данную структуру. Параметры слоев меняются, на основании чего проводится вычисление давления. При изменении этих и других параметров будут изменяться свойства проходящего света, это изменение будет регистрироваться фотоэлементом.

Магнитные датчики давления

В основе магнитных датчиков лежат Е-образные пластины. В структуре этой системы находится катушка, и проводящей мембраны чувствительной к давлению. Чувствительная мембрана располагается на небольшом расстоянии от края пластины.

Емкостные датчики давления

Емкостные датчики имеют простую конструкцию. Датчик состоит из 2 электродов. Один из этих электродов представляет собой мембрану на которую давит измеряемое давление, из-за этого, изменяется величина емкости. То есть, этот тип датчиков представляет собой конденсатор с изменяющейся величиной зазора. Емкостные датчики способны фиксировать очень маленькие изменения давления, имеют высокую точность. Емкостные датчики давления измеряют интегральные значения микродеформации упругого чувствительного элемента, которые практически несоизмеримы с локальными поверхностными деформациями от остаточных напряжений в материале, что и определяет их стабильность во времени

Ртутные датчики давления

Ртутные датчики работают по принципу сообщающихся сосудов. На один из этих сосудов давить измеряемое давление. Давление определяется по величине ртутного столба.

Пьезоэлектрические датчики давления

Пьезоэлектрические датчики давления имеют следующую конструкцию. Чувствительным элементом датчиков этого типа является пьезоэлемент — материал, выделяющий эклектический сигнал при деформации (прямой пьезоэффект). Пьезоэлемент находится в измеряемой среде, он будет выделять ток пропорциональный величине изменения давления. Так как электрический сигнал в пьезоматериале выделяется только при деформировании, а при постоянном давлении деформирование не происходит, то этот датчик пригоден только для измерения быстро меняющегося давления. Высокая чувствительность полупроводниковых тензорезисторов, применение монокристаллических материалов в упругих элементах тензорезисторных преобразователей, высокая надежность и стабильность, технологическая совместимость с интегральными микросхемами обработки сигнала, миниатюрные размеры полупроводниковых чувствительных элементов, возможность применения групповой технологии изготовления являются их основными достоинствами.

Пьезорезонансные датчики давления

Пьезорезонансные датчики работают на пьезоэффекте. Изменение формы пьезоматериала в зависимости от подаваемого тока. В датчиках этого типа используется резонатор из пьезоматериала, к которому нанесены электроды с двух сторон. На электроды по переменно подается напряжение разного знака, поэтому, пластина изгибается то в одну, то в другую сторону с частотой подаваемого напряжения. Но если на эту пластину подать силу, например мембраной чувствительной к давлению, то частота колебания резонатора изменится. Частота резонатора и будет показывать величину, с которой действует давление на мембрану, а она в свою очередь давит на резонатор.

Резистивные датчики давления

Резистивные датчики давления работают на основе тензоризистора. Тензорезистор это элемент, изменяющий свое сопротивление в зависимости от деформирования. Эти тензоризисторы устанавливают на мембрану чувствительную к изменению давления. В итоге, при давлении на мембрану она изгибается и изгибает тензоризисторы, закрепленные на ней. Из-за этого, сопротивление на них меняется и меняется величина тока в цепи.

Применение датчиков давления

Датчики давления применяются сегодня в следующих отраслях:

• Машиностроение
• Кораблестроение
• Контрольно-измерительные технологии
• Гидравлика и пневматика
• Насосы и компрессоры
• Транспорт
• Коммунальное хозяйство
• Строительство
• Медицина

Сертификация датчиков измерения давления

Датчики давления относятся к контрольно-измерительной технике, поэтому сертификационные испытания им показаны в обязательном порядке. Только после этого они могут вноситься в Государственный реестр средств измерений.

Купить датчики давления по выгодной цене

Купить по низкой цене датчики давления в Ростове-на-Дону, Ростовской области, в Краснодаре и Краснодарском Крае, Ставрополе и Ставропольском Крае, Волгограде и Волгоградской области, в городах: Грозный, Нальчик, Владикавказ, Махачкала и других городах Юга России можно в нашей компании. Все покупатели могут получить бонусы и подарки!

Доставка датчиков давления в города Юга России

Мы доставим датчики для измерения давления в течении одного – двух дней в города: Ростов, Таганрог, Новочеркасск, Азов, Шахты, Волгоград, Элиста, Астрахань, Ставрополь, Невинномысск, Минеральные Воды, Волгодонск, Сальск, Краснодар, Тихорецк, Тимашевск, Сочи, Новороссийск, Анапа, Туапсе, Геленджик, Ейск, Майкоп, Армавир, Кисловодск, Пятигорск, Железноводск, Черкесск, Нальчик, Владикавказ, Грозный, Махачкала.

Техническая документация и гарантии на датчики давления

На все виды датчиков измерения давления наша компания представляет полный пакет сопроводительных документов и технической документации. Все приборы имеют длительный срок эксплуатации и обеспечиваются заводской гарантией и сервисным обслуживанием. Инженеры нашей компании готовы предоставить самую подробную информацию о датчиках давления и способах их установки.

Датчики движения для включения света

Содержание статьи:

Наверняка каждый оказывался в темном и незнакомом помещении и проводил какое-то время в поисках выключателя, ощупывая стены. Хорошо если выключатель с подсветкой, но далеко не всегда это так. Хорошо, если пол в помещении ровный, а если нет? А если это лестница?

 

До недавнего времени такие неприятные ситуации обходили тем, что оставляли постоянное общее или дежурное освещение особенно в общественных местах: в подъездах и перед ними, на лестницах, автостоянках, тротуарах.

В современных жестких требованиях по экономии энергии лучше воспользоваться новым элегантным, технологичным и эффективным способом – включение освещения только тогда, когда в освещаемой зоне появляется человек или происходит какое-либо движение. Для этого и существуют датчики движения.

Виды датчиков движения

Датчик движения, как и следует с его название, — это устройство, обнаруживающее передвижение каких-либо объектов в зоне своего действия. Развитие высоких технологий и широкое внедрение их в жизнь позволило сделать такие устройства компактными и вполне доступными по цене каждому. Где их применение оправдано?

• В подвалах, кладовках, гаражах, где обычно трудно найти выключатель. Тем более что в этих помещениях очень часто у человека заняты руки.
• В проходных помещениях, где люди появляются часто, но недолго. Это: лестницы, подъезды, коридоры проходные помещения.
• В местах, где включение света должно происходить заблаговременно, до появления там человека. Это: входные двери в подъезды, крыльцо дома, въезд в гараж.
• Для комфорта датчики движения могут применяться в ванных комнатах и туалетах, причем они могут включать не только освещение, но и вытяжную вентиляцию.
• Датчики движения широко применяются в системах охранной сигнализации.

По принципу действия датчики движения можно разделить на несколько групп:

• Ультразвуковые датчики, которые используют для регистрации движения отраженные от объектов ультразвуковые волны
• Микроволновые, которые применяют энергию электромагнитных волн высокой частоты
• Инфракрасные датчики регистрируют движение по инфракрасному излучению, которое свойственно всем нагретым телам, в том числе и человеку

Датчики движения по способу получения сигнала от объектов подразделяются на:

• Активные датчики, которые сами излучают и регистрируют от объектов отраженный сигнал. Для их работы требуется излучатель и приемник. Это сильно усложняет конструкцию, что сказывается на цене.
• Пассивные датчики – те, которые регистрируют собственное излучение объекта. Более простая конструкция делает их дешевле, но вероятность ложных срабатываний у таких датчиков выше.

Ультразвуковые датчики

Принцип работы ультразвукового датчика заключается в облучении окружающего пространства в зоне действия звуковыми волнами с частотой 20—60 кГц. Отражаясь, они регистрируются датчиком, и в них идет сравнение частот. Если в зоне действия были движущиеся предметы, то согласно эффекту Доплера произойдет частотный сдвиг у отраженного сигнала, что зарегистрирует датчик.

Ультразвуковые датчики применяются в основном в автомобильных охранных системах и парктрониках благодаря своим преимуществам:

• Невысокая стоимость.
• Не подвержены влиянию окружающей среды (изменению температуры, высокой влажности или запыленности).
• Для них не важен материал двигающегося объекта.
• Естественно, такие датчики могут использоваться для включения освещения, но в этом их применение ограничено в силу их недостатков:
• Ультразвуковые частоты слышат домашние животные, что вызывает у них беспокойство.
• Дальность действия их ограничена.
• Такие датчики могут сработать только на достаточно резкие движения, неспешный шаг человека может не вызвать их срабатывания.

Микроволновые датчики движения

Аналогично ультразвуковому датчику микроволновый тоже является активным, то есть излучающим волну и принимающим отраженный сигнал. Только в нем используется не звуковая волна, а электромагнитная, с частотой 5,8 ГГц. По сути, он является мини-радиолокационной станцией – РЛС.

В определенном секторе микроволновой датчик излучает радиоволну, которая отражается от всех предметов, находящихся в зоне его видимости. Если все предметы неподвижны, то отраженный сигнал будет с такой же частотой. Как только появляется сдвиг частот, датчик срабатывает, так как это говорит, что появился движущийся объект.

Микроволновые датчики имеют ряд преимуществ, которые обуславливают их применение прежде всего в охранных системах:

• Они имеют небольшие габаритные размеры, что позволяет делать их скрытую установку.
• В зависимости от мощности передатчика и чувствительности приемника они могут иметь большой радиус действия.
• Микроволновые датчики могут работать даже за легкими ограждениями из непроводящих материалов.
• Они очень точны, даже малейшее движение в зоне видимости определяется с высокой точностью, на их работу не влияют погодные условия.
• Для включения света они используются крайне редко из-за своих недостатков:
• Микроволновые датчики имеют самую высокую цену из всех разновидностей датчиков движения.
• Их высокая чувствительность может инициировать ложные срабатывания. Например, человек, проходящий за забором или окном, может определяться как находящийся в зоне ответственности.

СВЧ излучение плотностью мощности более 1 мВт/см2 является вредным для человека. Поэтому вблизи датчиков с большим радиусом действия нежелательно нахождение людей и животных.

Инфракрасные датчики движения

Как известно, все объекты излучают инфракрасное излучение (ИК) и чем больше температура объекта, тем интенсивнее ИК-излучение. В инфракрасном датчике главным регистрирующим элементом является пироэлектрический элемент, который при определенном уровне ИК излучения выдает определенный потенциал на выходе.

Поле зрения ИК датчика движения определяет так называемая линза Френеля, которая собирает свет в определенном секторе и фокусирует его на пироэлектрическом элементе. Если обстановка в поле зрения не меняется, то потенциал на выходе будет постоянным. При появлении и перемещении какого-либо объекта излучающего ИК лучи, меняется и потенциал на выходе пироэлектрического элемента, что является сигналом для срабатывания датчика.

ИК датчики освещенности нашли наибольшее применение в качестве выключателей света в силу своих преимуществ:

• ИК датчики – пассивные, они ничего не излучают, поэтому не могут нанести никакого вреда людям и животным.
• Они имеют необходимые регулировки, позволяющие тонко настраивать угол обзора и порог срабатывания датчика.
• ИК датчики прекрасно работают и в помещениях, и на улице.
• Они имеют разумную цену.

К недостаткам инфракрасных датчиков движения можно отнести:

• Наличие природных тепловых потоков, излучений радиаторов отопления, тепловых вентиляторов и кондиционеров может приводить к ложным срабатываниям.
• Стабильная работа датчика возможна только в ограниченном диапазоне температур.
• Объекты, покрытые материалами, не пропускающими ИК излучение, регистрироваться не будут.

Оптимальным выбором датчика движения для включения света являются инфракрасные датчики, которых существует огромное разнообразие по дизайну, техническим характеристикам, типу монтажа и т. д.

Основные характеристики датчиков движения

1. Датчики движения бывают двухполюсными и трехполюсными. Двухполюсные могут работать только с лампами накаливания и включаются последовательно с осветительными приборами. Трехполюсные модели – универсальные, к ним можно подключать любые виды ламп.

Кроме этого, датчики характеризуются радиусом действия или зоной охвата, то есть, с какого расстояния до движущегося объекта они начинают срабатывать. Обычно этот показатель у разных датчиков составляет от 3 до 12 метров.

2. Следующая важнейшая характеристика – угол обнаружения в горизонтальной плоскости, который в ИК датчиках движения в основном определяется свойствами линзы Френеля. Обычно он составляет у разных моделей от 60 до 360 градусов. В вертикально плоскости угол обнаружения всех ИК датчиков движения составляет примерно 15—20 градусов.

3. Номинальная мощность нагрузки, которая может подключаться к датчику движения – важнейший показатель. Если суммарная нагрузка будет больше, чем это позволяет датчик движения, то придется ставить промежуточное мощное реле или ставить два датчика движения и распределять нагрузку.

Надо учесть, что люминесцентные и энергосберегающие лампы имеют и реактивную мощность и это надо учитывать при проектировании. Обычно принимают допустимую реактивную нагрузку в два раза меньше, чем активную, если это не указано в паспорте на датчик.

Датчики движения отключаются не сразу после того, как объект удалился из зоны видимости, а с некоторой задержкой, которая регулируется в широких пределах: обычно от 5 секунд до 10 минут. Это делается для того, чтобы при появлении в освещаемой зоне человека он смог пройти ее полностью, даже не находясь в поле зрения датчика. Например, освещение подъездов или лестниц. Такой показатель называется задержка времени отключения.

4. Параметры электропитания. В характеристиках всегда указывается напряжение питания и потребляемая мощность. ИК датчики обычно питаются от сети 220 В, а мощность имеют ничтожно малую – до 1 Вт.

Современные датчики движение для освещения могут оценивать уровень освещенности при помощи специального сенсора. Это сделано для предотвращения срабатывания датчика в светлое время суток или при достаточном уровне освещенности от других источников света. Порог срабатывания в большинстве датчиков величина регулируемая, и в характеристиках указывается минимальный уровень в люксах, например порог срабатывания – 5 лк.

По конструктивному исполнению датчики движения могут быть:

• Наружными, когда их монтаж выполняется при помощи специальных кронштейнов, которые могут быть стеновыми, угловыми, поворотными и другими.
• Встроенными, которые монтируются в стандартные монтажные коробки под выключатели или в отверстия в потолке под светильники.

Некоторые потолочные датчики сделаны так, что их невозможно отличить от светильников, другие встраиваются в монтажные коробки и совмещают функции датчика движения и выключателя, а это очень удобно.

По условиям эксплуатации датчики движения можно условно разделить на уличные со степенью защиты не менее IP44, и те, которые можно эксплуатировать внутри помещений. Использовать датчики для помещений на улице не рекомендуется, так как они быстро выйдут из строя. А уличные датчики в помещениях эксплуатировать можно, но экономически нецелесообразно.

Способы подключения датчиков движения

Подключить современный датчик движения для управления освещением очень просто. Для этого на каждом датчике есть клемма, состоящая из трех (реже четырех) выводов: L – фазный входной провод, N – нулевой входной провод, и клемма, которая может обозначаться стрелкой — → или сочетанием буквы L со стрелочкой →, или буквой A.

В любом случае вместе с новым датчиком в его паспорте должна быть приведена схема подключения. Очень редко встречается четвертая клемма PE, к которой подключается защитное заземление. Ни в коем случае нельзя путать ноль рабочий (N) с защитным заземлением (PE). Они выполняют совершенно разные функции.

К клемме L подключают фазный провод, который обычно в электропроводках имеет изоляцию коричневого или красного цвета. Однако, он может быть и другого цвета, перед подключением нужно убедиться, что провод именно фазный при помощи отвертки-индикатора. Клемма рассчитана на подключение медного провода площадью поперечного сечения не более 1,5 мм. Если провод многожильный, то зачищенный конец надо залудить или надеть наконечник и обжать.

К клемме N подключают нулевой рабочий провод (не путать с защитным нулем!). В электропроводках он должен быть синего цвета, но может быть и другого. Отверткой-индикатором следует проверить нет ли на нем фазы, а также убедиться, что между фазным проводом и нулем напряжение составляет 220 В. Это легко сделать мультиметром.

К третьей клемме подключаются светильник или группа светильников. Очень важно убедиться в том, что их суммарная мощность не превосходит номинальной мощности нагрузки конкретного датчика движения. Схема коммутации представлена на рисунке 1.

Рисунок 1

Бывают ситуации, требующие постоянной работы светильников. Например, при входе гараж датчик включил свет, а потом хозяин полез под машину и датчик, не увидев никакого движения, свет выключит через время задержки. Чтобы этого не случалось параллельно датчику добавляют выключатель.

Такой способ подключения показан на рисунке 2. После того, как работа в гараже закончена, хозяин выключает свет, но движение в поле зрения датчика активизирует его, поэтому питание светильников идет через реле датчика. Как только всякое движение в гараже прекращается, по истечении времени выдержки, датчик отключает свет.

Рисунок 2

В длинных коридорах или при движении по лестничным маршам, в помещениях сложной формы бывают ситуации, когда один датчик движения не может «обслужить» всю зону, которая требует освещения. В этом случае зона разбивается на участки, каждый из них будет обслуживать свой датчик движения, который подключается к другому параллельно. Светильники при этом подключаются к одному из датчиков. Такой способ показан на рисунке.

Большинство датчиков движения рассчитаны на нагрузку от 500 Вт до 1000 Вт, однако может сложится ситуация, когда необходимо подключить более мощную нагрузку. Например, при входе на садовую дорожку должно загораться освещение дорожек, освещение пруда и запускаться фонтан. Тогда вместо мощной нагрузки к датчику движения подключают катушку магнитного пускателя, которая воздействует на силовые контакты, рассчитанные на большую нагрузку. Схема подключения при таком способе показана на следующем рисунке.

Рисунок 3

Правила размещения датчиков движения

Установка датчиков движения для включения света в помещениях

Рекомендуется до начала установки вычертить план помещений и наметить места установки датчиков. Для этого рисуются их диаграммы направленности и при этом добиваются того, чтобы датчик выполнял свою функцию, то есть при входе человека в помещение и перемещения во всех его частях свет продолжал гореть. При планировании размещения датчиков следует соблюдать следующие правила:

• Прямой свет от ламп не должен падать на датчик движения
• В зоне ответственности датчика не должно быть прозрачных перегородок, инфракрасное излучение не проходит через стекло
• В зоне действия датчика не должно быть больших предметов, сильно затрудняющих обзор
• Радиаторы отопления и кондиционеры также не должны попадать в зоны видимости, так как датчик фиксирует движение любых нагретых объектов, в том числе и потоков воздуха
• В больших помещениях оправдано применение потолочных датчиков с круговой зоной обнаружения, причем размещают их в геометрическом центре

Установка датчиков движения на улице

И в этом случае рекомендуется вычертить план участка, где стоит показать расположение дома, крупных деревьев, других строений, освещаемых зон и светильников. Только после этого можно приступать к планированию размещения датчиков. На схеме показываются зоны ответственности датчиков. При этом руководствуются следующими правилами:

• Датчики не должны находиться в местах воздействия прямых солнечных лучей и атмосферных осадков
• Между датчиком и зоной его срабатывания не должно находиться крупных деревьев, кустарников, источников тепла и прямых лучей от светильников
• Не следует рассчитывать на максимальное расстояние срабатывания, так как тогда датчик может несанкционировано срабатывать от других объектов. Лучше даже немного «загрубить» его зону путем небольшого наклона, но тогда он будет гарантировано срабатывать от человека
• Если диаграмма датчика слишком широкая, ее легко сузить специальными шторками. При их отсутствии можно приклеить полоски из непрозрачного материала прямо на внешнюю сторону линзы Френеля
• Необходимо периодически очищать корпус и стекло датчика от загрязнений

Заключение

Применение датчиков движения для управления освещением позволяет не только экономить энергию, но и повышает комфорт и безопасность.

Также для управления освещением часто используют диммеры – они помогают гибко регулировать освещение и экономят энергию

Среди всех видов датчиков движения (ультразвуковые, микроволновые и инфракрасные) для управления освещением оптимально использовать именно инфракрасные датчики.

При необходимости размещения датчика движения на улице, нужно выбирать устройство с классом защиты не менее IP44.

Все подключения датчиков должны производиться только при снятом напряжении.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Мой мир

Поделиться ссылкой:

Типы выходов датчиков

Рис. 1. Типы выходов датчиков.

Для расчета стоимости разработки и наладки промышленной автоматики отправьте запрос на адрес [email protected]

В этой статье описаны основные девять типов выходных сигналов различных датчиков, а также способы их обработки. Как видно из рис. 1 каждый сенсор (чувствительный элемент) датчика изначально имеет аналоговый выход, который может быть подключен напрямую к выходу датчика или обрабатываться встроенной схемой для получения на выходе уже готовой к использованию формы сигнала. Например, в термисторах и фоторезисторах, внутреннее сопротивление чувствительного элемента непосредственно передается на выход датчика. Тем не менее существует множество датчиков, в которых встроенная электронная схема на основе полученной информации от сенсора генерирует напряжение, ток, закодированный импульсный сигнал или имеет транзисторный выход с открытым коллектором. Если датчик имеет встроенную обработку сигнала, то выход чаще всего логический(бинарный) или цифровой.

Логический(бинарный) выход имеет два устойчивых состояния: высокий уровень – логическая единица и низкий уровень – логический ноль. Состояние может передаваться непосредственно на выходной вывод датчика или обрабатываться встроенной логикой с формированием потокового импульсного сигнала. Здесь под потоковым импульсным сигналом имеется в виду непрерывное изменение состояний между нулем и единицей с определенной частотой. Существуют различные методы, но наиболее распространенный метод кодирования сигнала – широтно-импульсная модуляция PWM.

Цифровой выход передает один или два байта данных, которые хранятся в регистре (ячейке памяти) внутри электронной схемы, встроенной в датчик. В то время как другие формы выходного сигнала передаются непрерывно на вывод датчика, цифровой выход доступен по запросу от внешнего устройства, такого как микроконтроллер, который должен передать команду в датчик и в качестве ответа получить данные. Такая двухсторонняя связь чаще всего осуществляется посредством I2C или SPI протокола.

 

Выходной сигнал в виде напряжения, безусловно, является наиболее распространенной формой выходного сигнала датчиков. Другие формы сигналов легко могут быть преобразованы в напряжение, используя методы, описанные ниже.

 

Датчики с аналоговым выходом в виде напряжения.

Аналоговый выход – аналоговый вход.

Рис. 2. Схема подключения датчика с выходом в виде напряжения через делитель.

Датчик с аналоговым выходом в виде напряжения может быть подключен напрямую к аналоговому входу, если они имеют совместимые диапазоны напряжений и датчик может обеспечить достаточную силу тока. Например, внешний аналоговый вольтметр, источник света или звука, которые меняют интенсивность, транзистор или операционный усилитель, которые усиливают выходной сигнал для других аудио\визуальных целей. Если выходное напряжение датчика выше допустимого для входа внешнего устройства, то его можно пропорционально понизить до совместимого значения с помощью схемы делителя напряжения на двух резисторах, как показано на рис. 2.

Значения R1 и R2 рассчитываются по следующей формуле: Uout = Usen*(R2/(R1+R2)), где Usen – выходное напряжение датчика, Uout – напряжение на выходе делителя.

 

Аналоговый выход – логический (бинарный, двоичный) вход.

Датчик с аналоговым выходом в виде напряжения может быть подключен к логическому входу через схему, которая преобразует сигнал в двоичную форму. В качестве такой схемы может быть использован триггер Шмидтта, стабилитрон или компаратор. Компаратор обеспечивает такие полезные функции, как регулируемая положительная обратная связь. Это может быть использовано, например, в фотореле – для преобразования медленно изменяющегося сигнала фототранзистора в высокий\низкий сигнал для включения выходного реле.

 

Аналоговый выход – цифровой вход.

 

Сигнал с датчика в виде аналогового напряжения может быть оцифрован с помощью внешней схемы АЦП, которая может быть реализована внутри микроконтроллера или на основе специализированных микросхем АЦП. Если для этой цели используются встроенные средства микроконтроллера, то датчик может быть подключен напрямую ко входу ADC микроконтроллера. Программа микроконтроллера получит доступ к оцифрованному значению аналогового сигнала и выполнит его обработку в соответствии с заданным пользователем алгоритмом или отправит сигнал на цифровой дисплей. При использовании специализированных микросхем АЦП существует множество вариантов их исполнения:

• параллельный АЦП (Flash converter ADC) – содержит массив компараторов с различным опорным напряжением, генерируемым цепочкой резисторов с равным сопротивлением. Выходы компараторов подключены к элементу Priority Encoder, на единственном выходе которого формируется итоговое двоичное число. Такая система работает очень быстро, но имеет ограниченное разрешение.
• АЦП последовательных приближений – использует один компаратор, сравнивая входное напряжение с напряжением на выходе ЦАП. Двоичное число, которое поступает на вход этого ЦАП, определяется побитно, начиная со старшего значащего бита и заканчивая младшим. Эти биты сохраняются в специальном регистре последовательных приближений (SAR). Когда процесс определения завершен, SAR содержит двоичное представление входного напряжения. Этот тип АЦП позволяет реализовать высокое разрешение за счет снижения скорости преобразования.
• АЦП двойного интегрирования. Конденсатор заряжается со скоростью, пропорциональной входному напряжению, затем разряжается и это время измеряется с помощью тактовых импульсов. Результат отсчета появляется на выходе АЦП.
• АЦП напряжение-частота содержит генератор, управляемый напряжением (ГУН) для формирования импульсов с частотой, пропорциональной входному напряжению. После подсчета определенного количества импульсов, это количество(частота) подсчитанных импульсов пропорционально уровню входного сигнала.

Количество бит на выходе АЦП должно быть достаточным для оцифровки всего диапазона входных напряжений с требуемой точностью. Так как диапазон напряжений может содержать неожиданные выбросы, лучшая стратегия при оцифровке – использовать больше бит, чем необходимо по расчетам. Однако, это означает, что большую часть времени только несколько бит могут быть использованы для измерения значений вблизи нижнего предела диапазона входных напряжений и точность измерений будет снижена.

Например, предположим, что диапазон входных напряжений от 0 до 2В, при этом возможны короткие выбросы до 8В. 8-разрядные АЦП могут обеспечить 256 цифровых значений для всего диапазона входных напряжений. Если измеряемые значения равномерно распределены на протяжении всего диапазона от 0 до 8В, наименьший значащий бит может измерить 1\32 Вольта, или около 31 мВ. Пульсации с меньшим значением будут игнорироваться. С другой стороны, если все 256 значений используются для измерения диапазона от 0 до 2В, наименьший значащий бит может измерить 1\128 Вольта, или чуть меньше 8 мВ, но напряжения выше 2В не будут измерены. Для работы АЦП, как правило, требуется источник опорного напряжения, величина напряжения которого и будет соответствовать верхнему пределу измерения входных значений. Опорное напряжение должно выбираться, исходя из необходимого диапазона и точности измерения напряжения. Микроконтроллер может поддерживать автоматическое масштабирование аналогового входа в пределах значения переменной, заданной в программном коде. Это производится путем сравнения входного напряжения с уровнем выбранного напряжения, такого как непосредственно источник питания МК, внешний или встроенный источник опорного напряжения. Хотя АЦП микроконтроллера по умолчанию оцифровывает значения от 0В до напряжения питания для данного МК, специальные инструкции в коде позволяют использовать все разряды (обычно, 10) для оцифровки диапазона от 0 до 1В. Для более высокой частоты дискретизации специализированная микросхема АЦП может быть подключена к микроконтроллеру через интерфейс I2C или SPI.

 

Датчики с аналоговым выходом в виде сопротивления.

Рис. 3. Схема подключения датчика с выходом в виде сопротивления.

 

Преобразование сопротивления в напряжение. В результате реакции на окружающую среду чувствительный элемент таких датчиков изменяет сопротивление. Для дальнейшего преобразования сопротивления в напряжение может быть использован простой резистивный делитель, как показано на рис. 3. Оптимальное значение резистора Rs для использования с датчиком, который изменяет свое сопротивление от Rmin до Rmax, вычисляется по следующей формуле: Rs = sqrt(Rmin*Rmax). Когда датчик подключен таким образом, дальнейшая обработка выходного сигнала может выполняться теми же способами, как и в случае применения датчиков с выходом в виде аналогового напряжения. Необходимо изучить Datasheet на датчик, чтобы убедиться, что ток через датчик и резистор Rs не превысит допустимый для данного датчика и не выведет его из строя.

 

Датчики с аналоговым выходом в виде открытого коллектора.

Рис. 4. Схема подключения датчика с выходом в виде открытого коллектора (транзистор закрыт).

Рис. 5. Схема подключения датчика с выходом в виде открытого коллектора (транзистор открыт).

 

Многие модульные датчики в качестве выхода включают в себя биполярный транзистор с открытым коллектором или mosfet транзистор с открытым стоком. Этот транзистор может быть также частью встроенного операционного усилителя.
На рис. 4 показано закрытое состояние транзисторного выхода датчика, когда выход находится в высокоимпедансном состоянии, а на рис. 5 отображено открытое состояние того же выхода. Транзисторный выход позволяет напрямую подключать датчик ко входу микроконтроллера или к нагрузке в виде светодиода с небольшим током потребления в 20 мА. Величина подтягивающего резистора зависит от входного сопротивления устройства, подключенного к транзисторному выходу датчика. Например, подтягивающий резистор сопротивлением 10 кОм может использоваться для подключения к микроконтроллеру, имеющему большое входное сопротивление.

 

Датчики с аналоговым выходом в виде переменного тока.

Рис. 6. Схема подключения датчика с выходом в виде переменного тока.

 

Относительно небольшое количество датчиков имеют выход в виде переменного тока. Например, некоторые полупроводниковые датчики температуры работают по такому принципу. Выходной переменный ток может быть преобразован в переменное напряжение путем подключения добавочных резисторов, после чего сигнал может обрабатываться также, как и в случае с датчиками с аналоговым выходом в виде напряжения. Номинал таких резисторов указан в паспорте или Datasheet на конкретный датчик. Схема подключения таких датчиков показана на рис. 6.

 

Датчики с двоичным выходом (логический 0\1).

 

Датчик с двоичным выходом может быть подключен непосредственно ко входу микроконтроллера, если они имеют совместимый диапазон напряжений. Программа микроконтроллера проверяет состояние входа и таким образом производится регистрация срабатывания датчика. Следует иметь в виду, что микроконтроллер может иметь напряжение питания 3.3В, в то же время выход датчика часто формирует сигнал с высоким логическим уровнем в 5В. Двоичный выход также может использоваться для прямого управления твердотельными реле или электромеханическими, если используется дополнительный каскад на транзисторе для усиления выхода.

 

Датчики с импульсным выходом в виде ШИМ (PWM) сигнала.

 

На выходе таких датчиков формируется сигнал прямоугольной формы с постоянной частотой, но с шириной импульса, которая изменяется в соответствии с внешним воздействием на чувствительный элемент. Участок сигнала между началом одного импульса и началом следующего называется рабочим циклом. Рабочий цикл 0% означает, что импульсы отсутствуют, а рабочий цикл 100% – что сигнал без пауз и постоянно установлен уровень логической 1. При рабочем цикле 50% – длительность импульса на уровне логической единице равна длительности паузы на уровне логического нуля. Микроконтроллеры обеспечивают различные методы декодирования потокового ШИМ сигнала. Самый простой из них – цикл проверки состояния входа с как можно большей скоростью до появления логической 1. Микроконтроллер копирует значение внутренних часов в переменную, затем продолжает опрашивать вход до тех пор, пока импульс не закончится и состояние входа не изменится. Ширина импульса вычисляется как разница во времени между состояниями входа. Подобный метод не рекомендуется, так как микроконтроллер может пропустить следующий импульс, пока преобразует значение уже считанного. Для решения этой проблемы в языке микроконтроллера может использоваться функция, блокирующая выполнение кода во время ожидания импульса. Например, для оболочки Arduino это функция pulseIn (pin, value, timeout). Однако ожидание импульса соответственно замедляет выполнение остальных частей кода. Лучшее решение – использование аппаратных прерываний. Другим методом декодирования ШИМ сигнала является использование низкочастотного фильтра, который преобразует импульсы в аналоговое напряжение. Также сигнал ШИМ может использоваться непосредственно для питания светодиода или двигателя постоянного тока с предварительным усилением на транзисторах. Скорость вращения двигателя и яркость светодиода будет зависеть от рабочего цикла.

 

Датчик выходом в виде сигнала с изменяющейся частотой.

 

На выходе таких датчиков также формируется сигнал прямоугольной формы, но с постоянным рабочим циклом и с частотой, которая изменяется в соответствии с внешним воздействием на чувствительный элемент. Для обработки могут применяться те же методы, что и для ШИМ сигнала.

 

Датчик с цифровым выходом I2C.

 

В цифровой электронике обмен данными между компонентами устройства производится по шине связи. Наибольшее распространение получила шина I2C (inter-integrated curcuit bus) разработанная компанией Philips в 1982 г. Стандарт I2C определяет протокол обмена данными, который ограничен частотой 400 kHz(за некоторыми исключениями) и предназначен для работы в пределах одного устройства, чаще всего на одной печатной плате. Протокол прост в разработке, так как данные передаются последовательно по двум проводам и компоненты могут подключаться параллельно к одной шине. Как правило, на шине есть одно ведущее устройство (master) и некоторое количество ведомых (slave). Ведомые и ведущее устройства могут передавать и принимать данные, но инициатором связи всегда является ведущее. Также ведущее устройство генерирует тактовый сигнал для синхронизации данных. Датчик с таким интерфейсом является ведомым устройством, которое может быть опрошено микроконтроллером. Поскольку к одной шине может быть подключено много устройств, каждому присваивается уникальный адрес для точной идентификации. Часто ведомые устройства позволяют изменять пользователю последние два бита адреса, поэтому можно использовать до четырех идентичных устройств на одной шине. Библиотеки для протокола I2C доступны для большинства микроконтроллеров, поэтому для настройки связи достаточно в программе указать адрес датчика. Однако специальные регистры датчика могут быть сложно устроены, поэтому необходимо изучить Datasheet производителя. Например, различные два байта команды могут использоваться для считывания данных с датчика о температуре, времени, а также GPS координат местоположения.

 

Датчики с цифровым выходом SPI.

 

Стандарт SPI (serial peripherals interface) был разработан компанией Motorola для аналогичных задач, что и стандарт I2C. Тем не менее протокол SPI немного сложнее, обеспечивает дуплексный способ связи и более высокую скорость передачи данных. Однако для реализации SPI необходимо уже минимум три провода для подключения всех устройств на шине, а также дополнительную линию выбора для каждого ведомого устройства. Преимущество дополнительной линии заключается в более простом выборе устройства, чем адресация по шине I2C и соответственно меньше программных операторов для установления обмена. Также, как и в случае I2C, для протокола SPI существуют библиотеки для большинства микроконтроллеров.

 

Узнайте условия проведения наладки промышленной автоматики, отправив запрос на [email protected]
Примеры работ
Услуги
Контакты

Время выполнения запроса: 0,00433993339539 секунд.

Датчики – 2014 – Справка по SOLIDWORKS

Датчики контролируют использование выбранных свойств деталей и сборок и предупреждают, когда значения выходят за заданные рамки.

Ниже перечислены типы датчиков.

Массовые свойства	Контролирование таких свойств, как Масса, Объем и Площадь поверхности.
Размер	Контролирование выбранных размеров.
Проверка интерференции	(Только для сборок). Контролирование интерференций между выбранными компонентами в сборке.
Близость	(Только для сборок). Просматривает сборку на наличие интерференции между определенной Вами линией и выбранными Вами компонентами. Например, бесконтактные датчики используются для моделирования лазерных датчиков положения.
Данные моделирования	(Доступен в деталях и сборках и используется в SolidWorks Simulation). Управление следующими компонентами: Данные моделирования, такие как нагрузки, силы соединителей и запас прочности в определенных областях модели. Результаты исследования переходных процессов моделирования (нелинейные, динамические исследования и испытания на ударную нагрузку)

Уведомления появляются через определенные интервалы и сообщают о перечисленных ниже моментах.

• Датчики, которые инициировали предупреждения
• Устаревшие датчики

Пример уведомления:

Кроме того, можно настроить отображение сообщения, которое немедленно будет уведомлять о том, что значение датчика выходит за заданные рамки. Когда датчик инициирует предупредительный сигнал, этот датчик в дереве конструирования FeatureManager отмечен флажком.

Датчики и их текущие значения отображаются в папке Датчики дерева конструирования FeatureManager. Датчики отмечаются значками, которые обозначают следующие условия:

	Датчик не полностью определен или устарел.
	Датчик инициировал предупредительный сигнал.

типов датчиков | Variohm Eurosensor

Есть много разных типов датчиков. Здесь, в Variohm, мы предлагаем полный спектр датчиков для промышленного и коммерческого использования.

Датчики

используются практически во всех отраслях промышленности для приложений, с которыми мы сталкиваемся ежедневно, а также для более промышленных и специализированных приложений.

Датчики можно найти дома, в офисе, в наших автомобилях, автобусах, поездах, трамваях, компьютерах, медицинских учреждениях, лабораториях, электростанциях, ресторанах, предприятиях пищевой промышленности, производственных линиях и т. Д.

Датчик используется для выполнения измерения, измерение будет обработано, и результат процесса будет выдан.Затем результат приведет к тому, что что-то изменится или переместится. Простой пример – датчик температуры в термостате. Датчик температуры постоянно контролирует температуру, как только результат измерения достигает желаемой температуры, измерение обрабатывается, и выходной сигнал вызывает отключение котла.

Типы датчиков

Есть много разных типов датчиков, основные категории:

• Датчики положения
• Датчики давления
• Датчики температуры
• Датчики силы
• Датчики вибрации
• Пьезоэлектрические датчики
• Датчики свойств жидкости
• Датчики влажности
• Тензодатчики
• Фотооптические датчики
• Реле расхода и уровня

Все эти категории можно разделить на подкатегории, например, в датчиках положения есть следующие типы;

• Связаться с
• Бесконтактный
• Поворотный
• линейная

И эти типы датчиков можно разделить еще больше, в бесконтактном режиме у вас есть следующие типы датчиков;

• Эффект Холла
• Емкостный
• Вихретоковый
• Ультразвуковой
• Лазер
• Вблизи

Разделив одну категорию – Датчики положения, становится ясно, что количество датчиков, присутствующих в современном мире, настолько велико, что одна запись в блоге не может охватить все типы датчиков.Однако вот обзор различных типов датчиков, которые может предложить Variohm.

Типы датчиков – Датчики положения

Как уже говорилось выше, существует множество разновидностей датчиков положения; линейные, поворотные, контактные, бесконтактные и используют множество различных технологий. Датчики положения используются для измерения и контроля положения или перемещения объекта.

Мы поставляем датчики положения более 40 лет и разработали собственный ассортимент датчиков положения, которые были добавлены к обширному ассортименту наших поставщиков и партнеров.Наш собственный ассортимент включает в себя:

Датчики линейного перемещения

Датчики поворота

Дополнительная литература по датчикам положения

Что такое датчик положения?

Применение датчика положения

Типы датчиков – Датчики давления

Датчики давления часто делятся на следующие две категории; Датчики давления и реле давления. Основное отличие состоит в том, что датчики давления дают точную обратную связь о давлении в реальном времени, а реле давления имеют установленный предел, который заставляет их переключаться.И реле давления, и датчики давления имеют механизмы, которые используют формулу – давление = сила, разделенная на площадь для определения давления.

Датчики давления могут измерять давление в газах, жидкостях или твердых телах и используются в различных отраслях промышленности. Датчики давления под водой называются измерителями уровня, поскольку измеряемое ими давление напрямую связано с уровнем воды.

Давление может быть манометрическим, дифференциальным, абсолютным или вакуумным и может измеряться в барах или фунтах на квадратный дюйм.

Многие из наших датчиков давления поставляются нашими проверенными поставщиками, и у нас также есть собственный ассортимент;

Датчики давления – серия EPT

Реле давления – серия EPS

Дополнительная литература по датчикам давления

Приложения для датчиков давления

Что такое датчик давления?

Типы датчиков – тензодатчики и датчики силы Весоизмерительные ячейки

доступны в широком разнообразии форм и размеров.Они используются для измерения различных видов силы, главным из которых является вес. Датчики веса используются во всех типах весов; от весов для ванной до счетных, промышленных, автомобильных, бункерных и всего остального.

В большинстве тензодатчиков используются внутренние тензодатчики для контроля силы в зависимости от уровня деформации тензодатчика.

Наши весоизмерительные ячейки поставляются нашими надежными поставщиками. И это можно увидеть на нашем сайте.

Дополнительная литература по тензодатчикам

Весоизмерительные ячейки

Типы тензодатчиков и их применение

Типы датчиков – Датчики температуры Датчики температуры

– еще один очень распространенный тип датчиков – они повсюду вокруг нас.

Датчики температуры используются для измерения и контроля температуры, будь то основная переменная, требующая измерения, или вторичная переменная, требующая контроля в качестве меры безопасности в другом приложении.

Для разных типов датчиков температуры требуются разные разрешения. Медицинские разрешения потребуются для температур, используемых для наблюдения за пациентом или в медицинских устройствах. Другие сертификаты потребуются для датчиков температуры в пищевых продуктах и ​​напитках.

Датчики температуры бывают разных форм, размеров и типов; термисторы, зонды, термопары, RTD и датчики температуры и многие другие.

Датчики температуры

– это еще один тип датчиков, которые мы предлагаем в собственном ассортименте;

ETP – Евросенсорные датчики температуры – полностью настраиваются в соответствии с вашими требованиями.

Дополнительная литература по датчикам температуры;

Применение датчика температуры

Типы датчиков температуры

Датчики других типов

Положение, давление, нагрузка и температура – наши самые популярные типы датчиков здесь, в компании Variohm.Мы также предлагаем много других типов датчиков для различных приложений.

Пьезодатчики

широко используются в медицинской промышленности, тензодатчики часто используются в других датчиках для отслеживания небольших изменений напряжения и деформации, датчики вибрации используются во многих отраслях промышленности, и в этой категории существует множество различных типов датчиков.

Это всего лишь несколько примеров различных типов датчиков, которые мы можем предложить и которые доступны на рынке.

Взгляните на нашу линейку продуктов, чтобы увидеть все типы датчиков, которые мы можем предложить.

Типы датчиков от Variohm Holdings Ltd

Variohm Eurosensor является частью Variohm Holdings Ltd; группа компаний, работающих в значительной степени автономно, чтобы предоставить датчик или решение для любого приложения в любой отрасли. Каждая компания специально подходит для определенной области продукта;

Variohm Eurosensor – Поставщик и производитель датчиков и преобразователей

Heason Technology – Решения для управления движением

Herga Technology – переключатели и датчики

Ixthus Instrumentation – датчики для испытаний и измерений

Positek – Бесконтактные датчики и преобразователи положения

Если вам нужна дополнительная информация о любых типах датчиков, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Типы контактных датчиков

Хотя мы можем этого не осознавать, датчики температуры являются огромным фактором современного комфортного проживания. То, как мы обогреваем и охлаждаем наши дома, наши автомобили и нашу рабочую среду, часто контролируется высокочувствительными датчиками температуры и влажности, которые обрабатывают данные, а затем передают информацию в соответствующую систему. Однако, как и большинство датчиков, не все датчики температуры работают одинаково. Современные датчики температуры можно разделить на две основные категории: контактные и бесконтактные датчики температуры.

Контактные датчики могут измерять собственную температуру – если нет теплопередачи между датчиком и предметом, к которому он прикреплен, датчик может правильно измерить температуру. Однако возможны ошибки, особенно при измерении температуры поверхности или попытке измерения температуры движущейся поверхности. В зависимости от конкретного применения может подойти один из нескольких типов контактных датчиков.

Thermoc шт.

Этот тип контактного датчика чрезвычайно полезен и универсален.Они доступны по цене, легко заменяются и имеют стандартные разъемы. Они измеряют температуру между двумя точками, а не абсолютную температуру. Холодный спай часто включается в термопару , чтобы обеспечить заданную температуру, известную как систему отсчета. Однако одним из недостатков является то, что термопары не обладают высокой точностью. В каждой подкатегории существует несколько различных типов термопар и множество приложений.

Термисторы

Слово термистор представляет собой комбинацию слов термистор, и резистор. Название уместно, учитывая, что термисторы представляют собой тип резистора, сопротивление которого пропорционально его температуре. Они часто используются в качестве датчиков температуры, но также могут использоваться как саморегулирующиеся нагревательные устройства и устройства защиты от перегрузки по току. Как и в случае резистивных датчиков температуры, основное различие заключается в используемом материале: термисторы обычно изготавливаются из керамического материала или полимера, тогда как датчики температуры сопротивления обычно изготавливаются из металла. Существует два распространенных типа термисторов: , положительные, , или термисторы с положительным температурным коэффициентом, и термисторы с отрицательным температурным коэффициентом.Если сопротивление увеличивается с повышением температуры, термистор считается положительным. Если сопротивление уменьшается с повышением температуры, термистор считается отрицательным температурным коэффициентом. Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом обычно используются в качестве термометров сопротивления при низкотемпературных измерениях и цифровых термостатов.

Они также используются для контроля температуры в автомобильных функциях, таких как измерение температуры жидкости внутри двигателя.

Стеклянные жидкостные термометры

Возможно, одна из самых ранних моделей контактных датчиков температуры, этот тип датчика представляет собой более раннюю версию термометров, используемых для измерения температуры человека и проверки на наличие болезней, когда простое использование тепла для повышения температуры ртути производило показания температуры. Сегодня использование ртутных термометров ограничено из-за риска, связанного с случайным воздействием.

Температурные датчики сопротивления (RTD) РДТ

часто используются вместо термисторов и термопар в промышленных приложениях, потому что они работают примерно так же, но состоят из металла (обычно платина , хотя иногда используются железо и медь) вместо керамики или полимера.Они очень стабильны, точны и зависят от источника электроэнергии. Кроме того, они имеют широкий рабочий диапазон и подходят для точных применений. Однако они часто не подходят для приложений с температурой выше 660 ° C и менее чувствительны, чем термисторы, к более незначительным изменениям температуры.

Биметаллические термометры

Поскольку два металла будут расширяться с разной скоростью при повышении температуры, биметаллические термометры измеряют температуру по зазору, образованному при расширении металлов.Стальные и медные полосы, соединенные по длине сваркой или пайкой, изгибаются в результате расширения при нагревании и изгибаются в противоположном направлении при охлаждении. Биметаллические термометры часто используются в термостатах.

Устройства смены фазы

Теоретически аналогично полоске измерителя pH путем изменения цвета для обозначения определенного уровня кислотности, устройства с фазовым переходом регистрируют физическое изменение, соизмеримое с изменением температуры. Такие устройства часто используются для отслеживания прогресса, связанного с температурой, например, при приготовлении пищи.

Больше от Instruments & Controls

О датчиках приближения

Что такое датчик приближения?

Датчики приближения – это переключатели или сенсорные устройства, которые могут обнаруживать ближайший конкретный объект без реального контакта. Как правило, все требуют расположения вблизи обнаруживаемого объекта (около ½ дюйма или меньше). Датчики приближения почти не требуют обслуживания, и большинство из них устойчивы к загрязнению окружающей среды и условиям. Некоторые бесконтактные переключатели могут быть разработаны для работы в суровых условиях, например, при воздействии коррозионных или опасных химикатов, а также в условиях сильной жары и холода.

Существует несколько типов датчиков приближения, каждый из которых имеет свой принцип работы:

Индуктивные датчики

Индуктивные датчики приближения лучше всего подходят для обнаружения черных металлов, особенно стали толщиной более 1 мм. Эти датчики создают магнитное поле, которое нарушается металлом, которое предупреждает датчик о присутствии металла. Поскольку присутствие любого металла, в том числе металла, в который встроен датчик, будет влиять на датчик, существуют экранированные индукционные датчики, которые вводят металл в поле предсказуемым образом.Это позволяет датчику обнаруживать неровности в поле, когда мимо него проходят новые куски металла, хотя это также ограничивает диапазон действия датчика. Неэкранированные датчики имеют больший диапазон, но их нельзя устанавливать на черных металлах или рядом с ними.

Магнитные датчики

Магнитные датчики приближения

работают на больших расстояниях, чем индуктивные датчики, и могут обнаруживать магниты через цветные металлы, пластик и дерево, что делает их полезными в системах очистки на месте (CIP) и для отслеживания устройств очистки внутри труб.Эти датчики содержат герметичный геркон, который обнаруживает близлежащие магниты. Герконовые контакты в присутствии магнита изгибаются и касаются друг друга, чтобы создать электрический контакт, таким образом предупреждая систему о присутствии магнита.

Датчики емкостные

Емкостные датчики приближения способны обнаруживать как металлы, так и неметаллы, что делает их пригодными для таких применений, как мониторинг смотрового стекла, а также определение уровня жидкости в резервуаре и уровня порошка в бункере.Емкостные датчики приближения могут даже обнаруживать частицы в воздухе и могут работать, когда им мешают металлические и неметаллические преграды. Эти датчики используют пару проводящих пластин и работают как открытый конденсатор, а воздух между ними действует как изолятор. Емкость возникает, когда что-то входит в поле обнаружения датчика, предупреждая систему, но в остальном поле остается в основном бездействующим. В отличие от индуктивных датчиков, которые распознают только черный металл, емкостные датчики обнаруживают все на своем пути, поэтому важно убедиться, что они направлены прямо на материал, который они должны воспринимать.

Фотоэлектрические датчики.

Фотоэлектрические датчики приближения хорошо подходят для работы в условиях сильных атмосферных загрязнений, а также в таких местах, как конвейерные ленты и автоматические мойки. Фотоэлектрические датчики работают, посылая видимый или невидимый свет на приемник, предупреждая систему, когда что-то блокирует ее. Они доступны как в темном, так и в светящемся типах, когда система оповещается либо об отсутствии света, либо о его появлении. Они бывают трех типов:

• Датчики пересечения луча состоят из приемника на одной стороне зоны обнаружения и излучателя на другой.Это самый надежный, но самый дорогой тип фотоэлектрических датчиков. Их могут ввести в заблуждение более прозрачные или более светлые предметы, через которые может пройти луч.
• Датчики с отражением от рефлектора удерживают излучатель и приемник в одном месте, а отражатель находится на другой стороне зоны обнаружения. Они более удобны и дешевле в установке, но их могут ввести в заблуждение блестящие предметы, проходящие через луч.
• Диффузные датчики используют обнаруживаемую цель в качестве отражателя.Хотя им мешают менее отражающие объекты, такие как темные матовые материалы, они могут различать более темные и более светлые материалы, что делает их полезными для сортировки.

Ультразвуковые датчики

Ультразвуковые датчики приближения обычно используются в автоматизированном производстве и подходят для темных, светлых или прозрачных материалов, включая прозрачное стекло на расстоянии, уровень жидкости, а также стопки бумаги и дерева. Они также хороши для звукопоглощающих материалов. Эти датчики используют звуковые волны, пульсирующие от преобразователя, и доступны в тех же конфигурациях, что и фотоэлектрические датчики, на пересечение луча, на отражение от рефлектора и рассеянное излучение.На ультразвуковые датчики могут влиять необычные текстуры, которые могут искажать звук.

Выбор датчика приближения

При выборе датчика приближения важно учитывать его рабочее расстояние и обнаруживаемые объекты. Во многих случаях расстояние срабатывания зависит от обнаруживаемого объекта. Например, индуктивные датчики приближения имеют разное расстояние срабатывания для разных металлов. Диапазон чувствительности, обычно указываемый для датчика, может быть неточным в определенных средах или для определенных материалов, хотя большинство производителей могут предоставить точную информацию, если указан измеряемый материал.Кроме того, некоторые переключатели позволяют экранировать, в то время как другие не могут работать при установке рядом с металлом; металлические предметы могут мешать работе некоторых датчиков приближения, даже если они находятся за пределами нормального диапазона срабатывания.

Также при выборе датчика приближения важна электрическая природа системы, в которой он установлен. Датчик должен работать с элементами управления системы и обеспечивать необходимую интеграцию. Они могут использоваться для сигнализации или записи различных событий, таких как уведомление системы управления, когда объект находится слишком близко, или каталогизация количества раз, когда данный объект попадал в зону действия датчика.

Заключение

Теперь, когда мы рассмотрели типы датчиков приближения и их применение, мы надеемся, что эта информация поможет вам найти датчик, необходимый для вашего конкретного применения. Однако датчики приближения – это только один из широкого диапазона типов датчиков, от датчиков давления до датчиков пламени. Чтобы узнать больше о других типах датчиков, доступных на рынке, ознакомьтесь с нашим руководством по типам датчиков.

Источники:

1. https: //www.machinedesign.com / automation-iiot / датчики / артикул / 21831577 / сравниваемые датчики приближения индуктивные емкостные фотоэлектрические и ультразвуковые
2. https://www.rs-online.com/designspark/what-is-the-difference-between-shielded-flush-mountable-and-non-shielded-non-flush-inductive-proximity-sensors-
3. https://www.fargocontrols.com
4. https://library.automationdirect.com/mintage-proximity-sensors-work/

Больше от Instruments & Controls

типов датчиков, используемых в промышленной автоматизации

Введение:

Датчик – это устройство, которое идентифицирует прогрессию в электрических, физических или других величинах и таким образом дает урожай как подтверждение прогресса в количестве.Проще говоря, датчики промышленной автоматизации – это устройства ввода, которые обеспечивают выход (сигнал) относительно определенной физической величины (вход).

Датчики, используемые в автоматизации:

В промышленной автоматизации датчики играют жизненно важную роль, делая продукты интеллектуальными и исключительно автоматическими. Они позволяют обнаруживать, анализировать, измерять и обрабатывать различные преобразования, такие как изменение положения, длины, высоты, внешнего вида и смещения, которые происходят на производственных площадках промышленного производства.

Эти датчики также играют ключевую роль в прогнозировании и предотвращении множества потенциальных судебных процессов, таким образом удовлетворяя потребности многих приложений зондирования.

В автоматизации используются следующие типы датчиков:

• Датчики температуры
• Датчики давления
• Датчики MEMS
• Датчики крутящего момента
  

Давайте подробно обсудим эти различные типы датчиков промышленной автоматизации, чтобы понять сферу их использования:

Датчики температуры:

Датчик температуры – это устройство, которое собирает информацию о температуре от ресурса и изменяет ее в форму, понятную для другого устройства.Это обычно используемая категория датчиков, которые определяют температуру или тепло, а также измеряют температуру среды.

Цифровые датчики температуры

и датчики влажности и температуры – это лишь немногие из основных датчиков температуры, используемых в автоматизации.

Цифровые датчики температуры:

Эти цифровые датчики температуры представляют собой микросхемы на основе кремния, чувствительные к температуре, которые обеспечивают точный выходной сигнал посредством цифрового представления измеряемых температур.Это упрощает конструкцию системы управления по сравнению с подходами, включающими внешнее преобразование сигнала и аналого-цифровой преобразователь (АЦП).

Датчики влажности и температуры

Датчики температуры и влажности приписывают комплекс датчиков температуры и влажности с измеренным цифровым выходным сигналом. Благодаря использованию технологии измерения температуры и ограниченного цифрового сигнала влажности, он обеспечивает высокую стабильность и исключительную долговременную стабильность.

Применение датчиков температуры:

• Они устойчивы к атмосферным воздействиям и предназначены для непрерывного измерения температуры воздуха, почвы или воды
• Исключительная точность и стабильность
• Для измерений в сложных промышленных приложениях
• Для измерений в тяжелых условиях эксплуатации
  

Датчики давления:

Датчик давления – это прибор, который определяет давление и преобразует его в электрический сигнал, величина которого зависит от приложенного давления.

Точеные детали для датчиков давления и датчиков вакуума – это лишь немногие из основных датчиков давления, используемых в промышленной автоматизации.

Точеные детали для датчиков давления

Эти датчики давления широко используются в промышленных и гидравлических системах, это датчики промышленной автоматизации высокого давления, также используемые в системах климат-контроля.

Датчики вакуума

Датчики вакуума

используются, когда давление вакуума ниже атмосферного, и его трудно определить механическими методами.Эти датчики обычно зависят от нагретого провода, электрическое сопротивление которого зависит от температуры. Когда вакуумное давление увеличивается, конвекция падает, а температура проволоки повышается. Электрическое сопротивление увеличивается пропорционально и калибруется рядом с давлением, чтобы обеспечить эффективное измерение вакуума.

Применение датчиков давления:

• Используется для измерения давления ниже атмосферного в заданном месте
• Используется в метеорологических приборах, самолетах, транспортных средствах и любом другом оборудовании, в котором реализована функция измерения давления.
• Датчики давления могут использоваться в системах для измерения других переменных, таких как поток жидкости / газа, скорость, уровень воды и высота над уровнем моря
  

Датчики MEMS (микроэлектромеханические системы)

Эти датчики для промышленной автоматизации MEMS преобразуют измеренные механические сигналы в электрические.

МЭМС ускорения и движения – несколько важных датчиков, используемых в промышленной автоматизации.

Датчики ускорения

Микро-электромеханические системы (МЭМС) Датчики ускорения являются одними из основных инерциальных датчиков; и являются динамическими датчиками, обладающими более широким диапазоном чувствительности.

Датчики движения

Датчики движения

в микроэлектромеханической системе (MEMS) используют алгоритмы обработки данных, разработанные на платформе взаимодействия с движением, которая объединяет многочисленные недорогие датчики движения MEMS с беспроводной технологией ZigBee для персонифицированного взаимодействия при совместной работе с машинами.Системы обработки сигналов датчиков в основном решают проблему шумоподавления; сглаживание сигналов, разделение гравитационного воздействия, изменение системы координат и восстановление информации о местоположении. Широко используется в автомобильной промышленности в технологиях ABS.

Применение датчиков MEMS:

• Они имеют множество приложений, от промышленности, развлечений, спорта до образования. Например, запуск срабатывания подушек безопасности или мониторинг ядерных реакторов
• Используется для измерения статического ускорения (силы тяжести), наклона объекта, динамического ускорения в самолете, ударов по объекту в автомобиле, вибрации объекта.Сотовые телефоны, стиральные машины или компьютеры
• Используется для обнаружения движения
  

Датчики крутящего момента

Датчики крутящего момента в комплекте с необходимыми механическими упорами повышают перегрузочную способность и обеспечивают дополнительную защиту во время монтажа и эксплуатации.

Вращающиеся датчики крутящего момента и крутящего момента

– это несколько важных датчиков, используемых в промышленной автоматизации.

Датчики крутящего момента

Это датчики для промышленной автоматизации с вращающимся моментом, используемые для измерения реакции вращающего момента.Эти измерители крутящего момента в комплекте с необходимыми механическими ограничителями увеличивают избыточную мощность и обеспечивают дополнительную безопасность во время монтажа и эксплуатации.

Датчики крутящего момента

В этих датчиках крутящего момента используется превосходная технология тензодатчиков, чтобы удовлетворить самые сложные потребности в статических и динамических приложениях датчиков.

Применение датчиков крутящего момента:

• Используется для измерения скорости вращения и необходимого технического обслуживания
• Используется для измерения массы и момента инерции массы
• Величина крутящего момента, которая должна быть вычислена с точки зрения квазистатического процесса
• Используется для измерения максимальной скорости вращения, колебательного момента

Заключение:

Все эти вышеупомянутые датчики все чаще используются в индустрии автоматизации.Недавний всплеск коммерческих демонстраций этих сенсорных систем подчеркивает их уникальные возможности.

5 типов интеллектуальных датчиков для Индустрии 4.0

Что такое умный датчик?

Интеллектуальный датчик – это устройство, которое использует датчик для сбора данных определенного типа из физической среды (внешней или внутренней). Он принимает эту информацию и использует вычислительные ресурсы, встроенные в датчик, для выполнения заранее определенной и запрограммированной функции с указанным типом данных, которые он собирает.Затем он передает эти данные через сетевое соединение.

Как работает умный датчик?

Интеллектуальные датчики

имеют небольшой объем памяти и архитектуру обработки для агрегирования, чтобы исключить ошибки и шум из результатов перед отправкой в ​​централизованный источник облачных вычислений для сбора.

Какие бывают типы интеллектуальных датчиков?

Существуют все виды интеллектуальных датчиков, но наиболее часто используются датчики уровня, датчики электрического тока, датчики влажности, датчики давления, датчики температуры, датчики приближения, датчики тепла, датчики потока, датчики скорости жидкости и инфракрасные датчики.

Интеллектуальные датчики являются синонимом Industry 4.0 . Существует ключевой компонент экосистемы Индустрии 4.0, который включает промышленный Интернет вещей (IIoT) и платформы облачных вычислений для начинающих. Фактически, их иногда также называют датчиками IIoT.

Как интеллектуальные датчики используются в Индустрии 4.0?

Интеллектуальные датчики используются для мониторинга различных промышленных процессов , сбора данных, проведения измерений и отправки данных на централизованные облачные вычислительные платформы, где информация собирается и анализируется для выявления закономерностей.Ключевые лица, принимающие решения, могут отслеживать эти данные в любое время. Вот 5 типов интеллектуальных датчиков, обеспечивающих Индустрию 4.0.

1. Датчики уровня

Датчики уровня

используются для измерения контейнеров, бункеров и резервуаров в реальном времени, подачи информации в реальном времени в системы управления запасами и системы управления технологическими процессами. Они используются во всем: от управления отходами и орошения до измерения количества дизельного топлива и т. Д.

2. Датчики температуры

Датчики температуры также очень часто используются в промышленных условиях.Возможно, самый простой пример – использование интеллектуальных датчиков температуры для подключения к механизму или промышленному оборудованию. Он подключен к платформе облачных вычислений IIoT и может определять, когда машина или оборудование перегреваются и нуждаются в обслуживании или должны быть остановлены

3. Датчики давления

Датчики давления

используются для мониторинга трубопроводов и оповещения централизованной вычислительной системы об утечках или нарушениях, которые предупреждают надзирателей о необходимости технического обслуживания и ремонта.

4. Инфракрасные датчики

Интеллектуальные инфракрасные датчики одинаково многоцелевые и используются в самых разных отраслях. Они используются в медицине для отслеживания биологических функций, таких как кровоток во время операции, они используются в архитектуре, инженерии и строительстве для отслеживания утечек тепла в зданиях и промышленных объектах. Они также используются в носимых устройствах для здоровья и фитнеса.

5. Датчики приближения

Датчики приближения используются в розничной торговле для определения местонахождения покупателя и отслеживания движения людей.Различные торговые точки используют эту технологию для проверки связи смартфонов клиентов с купонами на товары, которые могут находиться на их периферии.

Еда на вынос

Интеллектуальные датчики

предоставляют ценную информацию в широком диапазоне промышленных и коммерческих условий, повышают производительность, рекламу, продажи, маркетинг, снижают затраты и повышают эффективность операций и общую производительность. Они являются незаменимой частью экосистемы Индустрии 4.0.

---

О RGBSI

В RGBSI мы предлагаем комплексное управление персоналом, инжиниринг, управление жизненным циклом качества и ИТ-решения, которые обеспечивают стратегическое партнерство для организаций любого размера.

Инженерные решения

Как организация инженеров-экспертов, мы понимаем важность модернизации. Сочетая современные технологии с опытом проектирования, мы повышаем фундаментальные инженерные принципы для удовлетворения растущих требований к сложности продукта.Мы работаем с клиентами, чтобы раскрыть весь потенциал их продуктов и обеспечить будущие инновации. Узнайте больше о наших услугах по автоматизации и цифровому инжинирингу .

ИТ-решения

Мы работаем с клиентами для поддержки связанных с ИТ областей разработки приложений, ERP, инфраструктуры, управления проектами и цифрового инжиниринга.

Узнайте больше о наших ИТ-решениях.

Какие типы датчиков умного здания и как они работают?

• Датчики на основе полупроводников : Эти идентичные диоды, размещенные на интегральной схеме, используют чувствительное к температуре напряжение по сравнению с текущими условиями, что позволяет им регистрировать изменения температуры.
• Термопара : Как следует из названия, она состоит из двух проводов – они сделаны из разных металлов и размещены в разных точках, причем изменение напряжения между двумя точками показывает изменение температуры.
• Температурный датчик сопротивления : Пленка или проволока наматываются вокруг керамического или стеклянного сердечника, причем температура измеряется по сопротивлению между элементами с температурой. Это, как правило, наиболее точный тип датчика, но он также может быть самым дорогим.
• Термистор с отрицательным температурным коэффициентом : Обеспечивает высокое сопротивление при низких температурах, поскольку при повышении температуры сопротивление быстро падает – быстро и точно отражая изменения.

Датчики влажности

Влажность, также известная как относительная влажность, определяется как количество водяного пара в атмосфере. Так же, как многие машины не переносят определенные температуры, влажные условия также представляют трудности. Слишком много влаги в воздухе вызывает конденсацию, которая может вызвать коррозию некоторых механизмов.

Датчики влажности позволяют поддерживать идеальные условия и сразу же принимать меры в случае их изменения. В домах и на предприятиях они используются для управления системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Они используются на производственных предприятиях, в больницах, музеях, теплицах и метеостанциях – в любой среде, чувствительной к влаге.

Существует три распространенных типа датчиков влажности:

• Емкостный : с пористым диэлектрическим веществом в центре, окруженным двумя электродами, датчик использует водяной пар для контроля влажности – когда пар достигает электродов, он создает изменение напряжения.
• Резистивные : Менее чувствительные, чем емкостные, они работают по аналогичной схеме, используя электрическое преобразование для измерения относительной влажности. Однако они используют ионы в солях, чтобы измерить это изменение сопротивления на электродах.
• Thermal : два согласованных термодатчика проводят электричество в зависимости от влажности окружающего их воздуха. Один покрыт сухим азотом, другой измеряет температуру окружающего воздуха, а разница между ними измеряет показания влажности.

Датчики движения / присутствия

Датчики движения улавливают физическое движение – будь то человек, животное или объект – в заданной области и преобразуют эту информацию в электрический сигнал. Обнаружение движения в течение многих лет использовалось в индустрии безопасности для оповещения предприятий о злоумышленниках. Они присутствуют в бытовой технике, которую мы используем каждый день, например в автоматических дверях, смывах в унитазах и сушилках для рук. И их также можно использовать для автоматизации управления зданием, например, отопления и освещения, в зависимости от того, занято ли пространство, что помогает снизить как потребление энергии, так и эксплуатационные расходы.

Однако в последнее время они нашли еще одно применение: помочь компаниям понять, как используются комнаты и пространства. Обнаруживая присутствие людей или объектов в режиме реального времени, датчики присутствия позволяют организациям понять, какие помещения используются наиболее часто, или узнать, какие столы или конференц-залы доступны в любой момент. В большой организации более эффективное использование пространства может привести к огромной экономии средств, не говоря уже о повышении производительности.

Датчики движения или присутствия работают, обнаруживая инфракрасную энергию или посылая ультразвуковые или радиоволны и измеряя их отражение от движущегося объекта.В настоящее время мы поставляем настольные пассивные инфракрасные (PIR) датчики движения. Это маленькое беспроводное устройство с двумя разъемами сделано из материала, чувствительного к инфракрасному свету. Когда датчик бездействует, оба слота улавливают одинаковое количество окружающего инфракрасного излучения. Когда человек попадает в поле зрения датчика, движение достигает одной половины датчика раньше другой. Именно это изменение между излучением, регистрируемым двумя прорезями, сообщает датчику, что кто-то присутствует.

Существует четыре типа датчиков детектора движения, которые можно использовать по-разному:

Датчики движения или пассивные инфракрасные (PIR)
Эти датчики работают, обнаруживая тепло, излучаемое людьми.Когда человек входит в поле зрения датчика, датчик обнаруживает движение и сообщает вам, что кто-то присутствует в этом пространстве. Датчик продолжает контролировать пространство и может отправлять вам регулярные обновления занятости. Эти типы датчиков соответствуют требованиям GDPR и соответствуют требованиям конфиденциальности, поскольку никакие изображения или личная информация не хранятся и не передаются. Наши датчики PIR бывают разных форм, некоторые из них прикрепляются к вашим стенам или потолку, а другие размещаются под столами. Они ненавязчивы, просты в установке, неприхотливы в обслуживании и являются отличным экономичным вариантом.

• Датчики присутствия на столе : они просто прикрепляются к нижней части стола. Датчик PIR имеет кожух, закрывающий половину датчика, поэтому обнаруживает движение только в радиусе 180 градусов. В сочетании с узкоугольным объективом это делает его очень точным, обнаруживая только человека под столом, а не людей, идущих сзади или сбоку от него.
• Датчики присутствия на столе : Как и датчики на столе, они прикрепляются к нижней части стола и используют узкоугольную линзу.Однако датчик PIR обнаруживает движение в радиусе 360 градусов, поэтому может обнаруживать людей, сидящих за столом. Исходя из средней высоты стола, дальность обнаружения составляет 0,5 м.
• Датчики присутствия в помещении : Они прикрепляются к потолку и имеют поле обзора на 360 градусов, а также используют широкоугольный объектив для обнаружения людей в более широком поле зрения. Исходя из типичной высоты потолка 2,5 м и угла обнаружения 64 градуса, расчетная дальность обнаружения составляет 5 м.
• Датчики присутствия в кабине : Как и настольные датчики, они определяют обзор на 180 градусов, поэтому их можно разместить на стене или потолке кабины, чтобы обнаруживать людей в этом пространстве и избегать прохождения мимо них.Они отлично подходят для туалетов или переговорных комнат.

Датчики времени пролета
Испускают луч инфракрасного света, который отражается от человека и возвращается обратно к датчику, время, необходимое для возврата, дает точный расчет расстояния. Датчик использует эти измерения, чтобы определить, движется ли человек к датчику или от него, что делает его эффективным датчиком входа / выхода.

• Датчики потока людей : Обнаруживая людей и направление движения, их можно использовать для отслеживания в реальном времени потока людей, входящих и выходящих из любого дверного проема для одного человека.Двунаправленные, они обнаруживают людей, когда они идут к датчику или от него, поэтому вы можете определить количество людей в пространстве. Они обнаруживают только движение, а не лица, и не являются камерами, что делает их конфиденциальными и совместимыми с GDPR.

Инфракрасные датчики
Эти датчики позволяют обнаруживать движущиеся или неподвижные объекты, распределение температуры, тепловое изображение и направление движения путем измерения температуры по мере того, как человек или объект приближается или удаляется от датчика.По мере увеличения расстояния от датчика поле обзора расширяется, но угловой размер становится меньше. По мере того, как расстояние до датчика сужается, датчик может определять точную температуру и форму.

• Счетчик людей и датчики движения (скоро в Pressac) : Определяет количество людей в помещении, точное их местонахождение в этом пространстве и то, как они передвигаются. Эти датчики обнаруживают только движение людей и соответствуют требованиям GDPR.

Контактные датчики

Контактные датчики также известны как датчики положения или состояния или датчики мониторинга здания.Контактные датчики – это простой способ определить, открыта или закрыта дверь, окно или другой аналогичный механизм.

Датчики состоят из двух частей: одна крепится к двери или окну, а другая – к раме. Эти две части используют магнитные поля, чтобы определять, когда они касаются друг друга (это означает, что дверь или окно закрыты) и когда они расходятся (когда дверь или окно открываются).

По ряду причин, включая безопасность, безопасность и энергоэффективность, полезно знать, что происходит вокруг вашего здания в любой момент времени.Мониторинг здания с помощью контактных датчиков позволяет вам видеть текущее состояние дверей и окон вокруг вашего здания, включая двери шкафов, шкафов и холодильников. Вы можете автоматически обнаруживать незапертые двери или шкафы, открытые или разбитые окна или присутствие в комнате, а также автоматизировать управление зданием на основе живого присутствия.

Датчики качества газа / воздуха

Датчики газа используются для отслеживания изменений качества воздуха и определения наличия различных газов. Они используются для контроля качества воздуха, обнаружения токсичных или горючих газов и контроля опасных газов в производственной, фармацевтической, нефтехимической и горнодобывающей отраслях.В зависимости от использования вы можете контролировать углекислый газ, окись углерода, водород, окись азота, кислород, загрязнение воздуха или газ.

Несмотря на то, что многие приложения связаны с безопасностью, последствия плохого качества воздуха не всегда серьезны или даже не так легко обнаружить. В современных хорошо изолированных зданиях повышение уровня углекислого газа может привести к затхлому и душному воздуху и появлению таких жалоб, как усталость и головные боли. Это может повлиять на комфорт и благополучие людей, а также на производительность. И поскольку работодатели несут ответственность за обеспечение здоровой рабочей среды, неудивительно, что все больше предприятий используют мониторинг окружающей среды для поддержания температуры и качества воздуха.

Существует три распространенных типа датчиков качества воздуха:

• Кислород : Этот электрохимический датчик может обнаруживать любой газ, который может быть окислен или восстановлен электрохимически.
• Окись углерода : Это также электрохимический датчик, который работает аналогично датчику кислорода.
• Углекислый газ : Датчик обнаружения инфракрасного излучения, он передает инфракрасный луч через световую трубку, определяя, сколько энергии луча осталось, и преобразуя его в уровни углекислого газа.

Датчики контроля электрического тока

Датчики электрического тока (CT) измеряют потребление энергии в реальном времени на уровне цепи, зоны или машины. Знание того, сколько энергии используется, имеет два основных применения. Во-первых, вы можете определить, где вы используете и тратите больше всего энергии, что позволит вам сэкономить. Вы также можете автоматически отключать ресурсы, когда они не используются.

Во-вторых, если вы можете распознать нормальные рабочие условия, вы также сможете увидеть, когда оборудование не работает должным образом.Например, рабочий ток выше среднего может говорить о перегрузке двигателя. Это понимание означает, что вы можете запланировать техническое обслуживание, когда оно действительно необходимо, вместо того, чтобы оплачивать плановые проверки. Вы также можете сразу устранить потенциальные проблемы и свести к минимуму незапланированные простои.

Типы датчиков CT:

• Разъемный сердечник : Их можно открывать и устанавливать вокруг проводника, поэтому они идеально подходят для существующих конфигураций.
• Эффект Холла / DC : Эти датчики используют так называемый эффект Холла для измерения как переменного, так и постоянного тока, измеряя изменение напряжения, когда устройство находится в магнитном поле.Они могут быть как с открытым, так и с закрытым контуром. Разомкнутый контур компактный, недорогой и точный, замкнутый контур обеспечивает быстрый отклик и низкий температурный дрейф.
• Катушки Роговского : Гибкие трансформаторы тока, их легко установить. Тонкая катушка обвивается вокруг проводника и замыкается.
• Сплошной сердечник : Лучше всего подходят для новых установок, эти датчики представляют собой замкнутые контуры без возможности открывания. Они известны своей высокой точностью.

Другие типы датчиков

Хотя в настоящее время мы не предлагаем эти типы датчиков в качестве готовых продуктов, мы можем работать с вами над разработкой индивидуальных решений – ознакомьтесь с нашими возможностями проектирования и производства, чтобы узнать подробнее или используйте нашу контактную форму, чтобы связаться с нами.

• Оптические датчики измеряют электромагнитную энергию, включая электричество и свет. Они используются в таких отраслях, как здравоохранение, энергетика и связь, для контроля переменных, включая свет, излучение, электрическое и магнитное поле и температуру.
• Датчики приближения , как и датчики движения, обнаруживают присутствие объекта и измеряют, насколько близко он находится. Одно из наиболее известных применений – это датчики парковки заднего хода в автомобилях.
• Датчики давления обнаруживают давление и предупреждают системного администратора о любом отклонении от стандартного диапазона давления – аналогично мониторингу оборудования.Это полезно на производстве, а также в системах водоснабжения и отопления.
• Датчики качества воды используются в управлении окружающей средой для измерения химических веществ, ионов, органических элементов, взвешенных твердых частиц и уровней pH в воде.
• Химические датчики обнаруживают присутствие химикатов в воде или воздухе. Они используются для отслеживания качества воздуха и воды в городах, для мониторинга промышленных процессов и для обнаружения вредных химических веществ, взрывчатых веществ и радиоактивных материалов.
• Датчики дыма определяют уровни взвешенных в воздухе твердых частиц и газов.Хотя они существуют уже некоторое время, развитие Интернета вещей означает, что теперь они могут немедленно уведомлять пользователей о проблемах.
• Датчики уровня определяют уровень жидкостей, жидкостей или других веществ в открытой или закрытой системе. В основном они используются для измерения уровня топлива, но также используются для измерения уровня моря и водохранилища, а также в медицинском оборудовании, компрессорах и гидравлике.
• Датчики изображения используются в цифровых камерах, медицинском оборудовании для визуализации и ночного видения, а также в биометрических устройствах.Они также используются в автомобильной промышленности и играют важную роль в разработке беспилотных автомобилей.
• Датчики акселерометра обнаруживают вибрацию, наклон и ускорение объекта. Области применения включают противоугонные устройства, мониторинг автопарка, авиастроение и авиационную промышленность, а также бытовую электронику, включая смартфоны и шагомеры.
• Датчики гироскопа используются вместе с акселерометрами и измеряют угловую скорость, определяемую как измерение скорости вращения вокруг оси.Их основные приложения включают автомобильные навигационные системы, игровые контроллеры, робототехнику и бытовую электронику.

Датчики различных типов – аналоговые и цифровые

Датчики

стали неотъемлемой частью встроенной системы. Прямо с вашего мобильного телефона на охранные системы, установленные дома. Они также становятся важными для метеорологических станций для прогнозирования погодных параметров, таких как температура, давление, влажность и многие другие.

Чтобы связать любой датчик с микроконтроллером, вы должны знать функцию датчика и различные типы датчиков, используемых в дистанционном зондировании, погодных системах, устройствах безопасности, медицинском оборудовании и т. Д.Но, прежде чем узнать о датчиках и их типах, вы должны знать основное определение датчика и его использование.

Что такое датчик и как он работает?

Датчик

– блок-схема

Датчик

– это модуль или микросхема, которая наблюдает за изменениями, происходящими в физическом мире, и отправляет обратную связь микроконтроллеру или микропроцессору. Для правильной работы датчика необходимо обеспечить возбуждение (питание) и заземление.

Классификация датчиков

Микроконтроллер принимает два типа входов в зависимости от типа датчика i.е. аналоговый или цифровой.

Аналоговый датчик определяет внешние параметры (скорость ветра, солнечное излучение, интенсивность света и т. Д.) И выдает аналоговое напряжение на выходе. Выходное напряжение может находиться в диапазоне от 0 до 5 В. Logic High обрабатывается как «1» (от 3,5 до 5 В), а Logic Low обозначается как «0» (от 0 до 3,5 В).

Аналоговый датчик

– блок-схема

В отличие от аналогового датчика, цифровой датчик выдает дискретные значения (0 и 1). Дискретные значения в цифровой связи часто называют цифровыми (двоичными) сигналами.

Цифровой датчик

– блок-схема

Выбор датчика [аналоговый или цифровой]

Для выбора датчика важно знать аналоговые и цифровые схемы. Аналоговые схемы состоят из аналоговых компонентов, таких как резистор, конденсатор, операционные усилители, диоды и транзисторы.

В то время как цифровые схемы состоят из логических вентилей и микросхем микроконтроллера. Аналоговые сигналы сильно зависят от внешнего шума и создают ошибки в выходном сигнале.Но цифровые сигналы восприимчивы к шумной среде, поэтому цифровые датчики предпочтительнее аналоговых.

Примечание: Если ваше приложение требует большей точности и производительности, выбирайте цифровые датчики.

Проблема с цифровыми датчиками:

Цифровые датчики имеют малый диапазон вычислений. Например, цифровые датчики температуры, такие как серии HYT 271, и SHT, имеют более низкий температурный диапазон.

Но аналоговые датчики температуры ( RTD ) имеют более высокое разрешение (положительная и отрицательная температура).Эта функция делает аналоговые датчики подходящими для широкого диапазона температур и стабильности. Аналоговый выходной сигнал датчика обрабатывается АЦП (аналого-цифровой преобразователь) микроконтроллера.

Как обсуждалось выше, как классифицируются датчики и как выбирать датчик, теперь пора узнать о различных датчиках в природе и о том, как они используются в промышленных приложениях.

Типы датчиков

1. Аналоговый датчик давления

Аналоговые датчики давления работают с входным напряжением и с известным значением давления.Выходной сигнал датчика давления представляет собой аналоговое выходное напряжение (нормализованное). Единицы давления: фунт / кв. Дюйм ( фунта на квадратный дюйм ).

Аналоговые датчики давления (барометрические)

2. Цифровой датчик давления

Цифровой датчик давления имеет встроенный блок обработки сигналов, такой как АЦП, который преобразует аналоговый входной сигнал в цифровой выходной сигнал давления. Как правило, в большинстве цифровых датчиков выводятся цифровые сигналы на основе I2c.

Некоторые области применения датчика атмосферного давления:

• Обнаружение утечек в газопроводах и кабелях
• Измерение давления в экологических целях
• Радиозонд
• Контроль давления в шинах
• Аналитика дыхания
• Управление производством и производством
• Медицинское оборудование
• Контроль воздушного потока
• Дроны
• Ингаляторы
• Измерение уровня воды

3.Аналоговый эффект Холла / магнитный датчик (датчик положения)

Датчик Холла работает с магнитным полем. Он определяет магнитное поле и выдает выходное напряжение. Когда магнитное поле положительное, выходное напряжение увеличивается выше нулевого напряжения (отсутствие магнитного поля и нулевой ток).

Применения датчика Холла:

• GPS-позиционирование
• Измерение тока
• Определение скорости движения
• Магнитный декодер кода
• Металлоискатель
• Управляющие двигатели

4.Тензодатчик (датчики веса)

Весоизмерительные ячейки измеряют и обрабатывают вес. Существуют различные типы датчиков тензодатчиков в зависимости от использования приложения. Вот некоторые из них:

1. Балочные весоизмерительные ячейки (Изгибающие весоизмерительные ячейки)

Они подходят для обычных измерений веса и измерения промышленного веса. Применение балочного датчика веса

• Для заполнения машин
• Цистерна массой
• Масса бортового автомобиля
• Медицинское оборудование
• Кровать весом
• Упаковывать машины

2. Тензодатчик одноточечный

Одноточечные датчики веса используются для систем с малым весом.

Заявки:

• Масштабирование на станциях и в розничной торговле
• Сбор отходов
• Оборудование для упаковки и розлива

3. Датчик нагрузки сжатия

Они подходят для систем масштабирования большого веса.

Приложения :

• Медицинское оборудование
• Измерительное оборудование
• Устройства управления насосами
• Весы железнодорожные

5. Датчик температуры

Аналоговый датчик температуры измеряет температуру в текущем месте на основе изменения сопротивления.Значение сопротивления меняется с температурой.

Датчики

RTD лучше всего подходят по стабильности, точности и надежности. Они имеют широкий температурный диапазон.

Приложения :

• Для измерения температуры воды
• Измерение температуры воздуха
• Кондиционер
• Пластмассы
• Пищевая промышленность

6. Датчик рефлекса

Простой рефлекторный датчик имеет секции передатчика и приемника.Датчик передатчика излучает световой луч, и при обнаружении объекта приемник улавливает и обрабатывает его как сигнал переключения.

Приложения :

• Контролирует материальный поток
• Измерение уровня
• Распознавание печати и цвета
• Осмотр сборки
• Контроль колпачка
• Регистрация количества жидкости

7. Датчик вилки

Вилочные датчики довольно близки к отражательному датчику, но эффективны при захвате и обнаружении очень маленьких объектов размером в микрометры (мкм).

Приложения :

• Контроль склеивания
• Размещение и сортировка мелких деталей
• Управление питанием
• Контроль и контроль зазоров
• Распознавать отверстия и сверла

8. Датчик скорости / направления ветра

Датчик скорости / направления ветра, обычно называемый анемометром, использует ультразвуковой метод для определения скорости и направления ветра.

Приложения :

• Экологические метеостанции
• Дрифтерные буи
• Океанографические и метеорологические станции
• Гавани и морские порты
• Тоннели автомобильные

9.Радарный датчик

Радар передает короткие микроволновые сигналы, движущиеся со скоростью света. Радарные датчики используются для измерения уровня жидкостей. Выходной аналоговый ток (4-20 мА). Этот ток преобразуется в напряжение путем размещения резистора и считывается АЦП микроконтроллера.

10. Датчик солнечного излучения

Датчик глобального излучения (солнечного излучения) использует фотогальванический диод для измерения солнечного излучения.

Приложения :

• Метеостанции
• Гидрология и сельское хозяйство
• Энергетические приложения
• Орошение

11.Датчик влажности

Датчик влажности рассчитывает влажность в данном месте. Влажность – важный параметр для наблюдения за окружающей средой, бытовой электроники и медицинской диагностики.

Приложения :

• Датчик влажности
• Карманные устройства
• Холодильники
• Компрессоры воздушные
• Метеостанции
• Промышленные инкубаторы
• Медицинские системы
• Измерение росы

12.Датчик качества воздуха [датчик газа]

Этот датчик контролирует количество газов в воздухе, таких как CO2 (диоксид углерода), SO2 (диоксид серы), CO (оксид углерода) и т. Д.

Приложения :

• Метеорологические институты
• Медицинские учреждения
• Дома и больницы
• Промышленное применение
• Системы вентиляции
• Очистка воздуха

13. Датчик освещенности

Датчик освещенности улавливает окружающий свет (темный / яркий) и преобразует его в ток.

Приложения :

• Подсветка дисплея в мобильных и ЖК-дисплеях
• КПК (персональный цифровой помощник)
• Телевизоры, Камеры
• Игрушки
• Автоматическое управление уличным освещением
• Системы видеонаблюдения

14. Датчик дождя

Метеорологические агентства используют датчик дождя для измерения количества осадков, выпадающих в определенном месте. Количество осадков измеряется в мм . Чаще всего используется прибор для измерения осадков Опрокидывающийся ковш Дождемер .

15. Датчик влажности почвы

Влажность почвы измеряет количество соли и влаги в почве. Он также измеряет температуру в почве. Он основан на протоколе SDI-12.

16. Датчик уровня воды

Датчик уровня воды рассчитывает глубину воды в озерах, плотинах и реках. Существуют различные аналоговые и цифровые датчики уровня воды.

Приложения :

• Мониторинг уровня воды
• Экологические приложения
• Резервуары подземных вод
• Применение поверхностных вод

Заключение

Датчики стали жизненно важной частью бытовой электроники, промышленной электроники, робототехники и Интернета вещей.