Дискретный датчик это: Первичные средства измерения. Аналоговые и дискретные датчики

Возникает естественный вопрос: каким должен быть этот стандартизированный сигнал? Аналоговые сигналы — это сигналы низкого уровня и поэтому подвержены электрическим помехам (или шумам, как их чаще всего называют). Сигнал, представленный электрическим током, менее подвержен влиянию шумов, чем сигнал, представленный напряжением, поэтому обычно выбирается токовый контур. Преобразователь и принимающее устройство соединяются по схеме, изображенной на рис. 4.14, причем токовый сигнал на приемной стороне преобразуется в напряжение при помощи балластного резистора. Токовый контур можно использовать с несколькими приемными устройствами (это могут быть, например, измерительный прибор, диаграммный самописец или вход ПЛК), соединенными последовательно.

Самый распространенный стандарт представляет аналоговый сигнал в виде тока с диапазоном изменения 4—20 мА, где 4мА соответствует минимальному уровню сигнала, а 20 мА — максимальному. Если, например, преобразователь давления дает сигнал 4—20 мА, представляющий давление в диапазоне 0—10 бар, то давлению 8 бар будет соответствовать величина тока 8 х (20 — 4)/10 + 4 = 16.8 мА. Сигнал 4—20 мА часто с помощью балластного резистора величиной 250 Ом преобразуется в сигнал 1 —5 В.

«Нулевой» сигнал 4 мА (называемый смещением) предназначен для двух целей. Во-первых, он используется как защита от повреждений преобразователя или кабельного шнура. Если происходит отказ преобразователя или обрыв шнура или же в линии связи возникает короткое замыкание, то ток через балластный резистор будет равен нулю, что соответствует «отрицательному» сигналу 0 В на приемной стороне. Это может быть очень легко обнаружено и использовано как аварийный сигнал «неисправность преобразователя».

Ток смещения 4 мА также упрощает компоновку системы. На рис. 4.14 предполагалось, что преобразователь имел местный ис-

Рис. 4.15. Двухпроводным преобразователь 4-20 мА

точник питания и обеспечивал токовый сигнал. Подобная компоновка возможна, но более распространенной (и более простой) является схема, изображенная на рис. 4.15. Здесь источник питания (обычно 24—30 В постоянного тока) помещается на стороне приемного устройства, а сигнальные линии служат как для питания преобразователя, так и для передачи тока. Преобразователь отбирает от источника питания ток в диапазоне 4—20 мА в соответствии с измеряемым сигналом. Этот ток, как и раньше, преобразуется в напряжение с помощью балластного резистора.

Смещение в 4 мА обеспечивает ток, необходимый преобразователю для его нормальной работы. Очевидно, этого нельзя добиться, если диапазон сигнала будет составлять 0—20 мА. Преобразователи, включаемые по схеме рис. 4.15, обычно называются двухпроводными.

Ультразвуковые датчики US C81P и US C31P

Заказать

• Диапазон измерения от 120 до 1500 мм
• Аналоговый или дискретный выход
• Обучение
• Измерения, не зависимые от материала, поверхности, цвета, прозрачности и размера объекта
• Работоспособность в условиях пыли, грязи, тумана, яркого освещения
• Обнаружение прозрачных и ярких объектов
• Защита от воздействия химикатов: кислот и крепких щелочных растворов
• Материал передней части – ПВДФ
• Материал мембраны – ПТФЭ
• Водонепроницаемость, IP 67, маслостойкость, прочность

Ультразвуковые датчики расстояния и приближения для химически агрессивных сред US C81P и US C31P – это компактные ультразвуковые датчики, предназначенные для работы в агрессивных средах. Благодаря материалам ПВДФ и ПТФЭ обеспечивается высокая степень защиты от воздействия химикатов. Измерение уровня кислот и щелочей является типовой задачей для данной серии датчиков. Серия US C включает датчики приближения, оборудованные дискретным выходом и измерители расстояния с аналоговым выходом. Функция обучения позволяет пользователю сконфигурировать дискретный или аналоговый выход: передний или задний фронт, НО или НЗ, режим «окно». Дискретный датчик можно запрограммировать как барьер с отражателем. Это полезно для обнаружения плохо отражающих объектов, расположенных напротив фона. Аналоговые датчики автоматически определяют характер нагрузки и вырабатывают соответствующий сигнал на выходе в миллиамперах или в вольтах. Программирование производится через вход обучения.
Кроме того, ультразвуковые датчики можно применять для измерения уровня других жидкостей в небольших емкостях, например, для мониторинга уровня наполнения бутылок, контроля положения и счета объектов, обнаружения прозрачных объектов, обнаружения деталей с неровными поверхностями, сканирования габаритов.

Информацию о установках порога переключения, креплении, схемах подключения вы найдёте в файле .pdf (1,12 мб).

Технические характеристики	US C81P		US C31P
Диапазон обнаружения, мм	120…1500		120…1500
Слепая зона , мм	0…120		0…120
Гистерезис для дискретных выходов , осевой при FSnom., мм	—		2
Разрешение, мм	~0.5
Линейность, %FS	<1		—
Точность во всем температурном диапазоне, %FS	±2
Рабочая частота, кГц	~180
Индикация состояния	Красный и желтый светодиоды
Дискретный выход, защита от короткого замыкания, макс. 0.1A	—	PNP NO/NC
Макс. скорость переключения, Гц	—	~5
Быстродействие аналогового выхода, Гц	~30	—
Аналоговый выход в диапазоне обнаружения
RL мин. 10 кОм вольтовый выход, В RL макс. 400 Ом токовый выход, мА	0…10В 4..20мА		—
Напряжение питания (защита от переполюсовки), В DC	11…30
Пульсации напряжения питания, %	10
Среднее потребление, переключение без нагрузки, мА	45…65	45
Температура окружающей среды, рабочая, °C	0…+60
Давление, бар	mbar abs 900. ..1100
Вес без кабеля, гр	~65
Класс защиты	IP67
Материал корпуса	ПТФЭ, ПВДФ
Электрическое соединение	Разъем М12

Выбор модели

Доступны дискретная и аналоговая модели с осевым или радиальным расположением трансдюсера.

US C31P
Ультразвуковой датчик с дискретным выходом с 2-мя программируемыми порогами переключения (НО, НЗ или окно или функция «с отражателем»).

US C81P
Ультразвуковой датчик для измерения расстояния с аналоговым выходом 0…10В или 4…20мА. Автоматическое определение характера нагрузки. Программирования верхнего и нижнего пределов.

Слепая зона

Ближайший диапазон обнаружения (0…120мм) называется слепой зоной. Это довольно типично для УЗ датчиков. В слепой зоне невозможно производить измерение расстояния, хотя при некоторых ограничениях (только большие объекты), простые функции приближения могут выполняться.

Луч обнаружения

Луч обнаружения ультразвукового датчика имеет форму конуса. Размер конуса зависит от объекта и его отражательных характеристик. Малые и плохо отражающие объекты образуют меньший конус (уже и короче). Большие объекты и те объекты, чьи поверхности не перпендикулярны оси датчика, образуют более расширенный конус.

Точная форма и размер конуса могут быть определены только на самом объекте. Не допускается вторжение посторонних объектов между датчиком и объектом обнаружения. В противном случае датчик будет обнаруживать посторонний объект. На рисунке показаны три типовых луча обнаружения для датчика US C: малый, средний и большой. Кроме этого, на размер луча обнаружения может влиять температура и влажность. Чем холоднее и суше воздух, тем больше луч. В датчике US C возможно запрограммировать три луча. Это необходимо, например, в случаях обнаружения в малых пространствах или через узкие зазоры.

Размер луча устанавливается путем подключения входа обучения и подачи на него управляющего напряжения –UB (0В) в течении более 5с.

• Малый луч: Обучение 5…10с напряжением -UB
  (частое мигание желтого светодиода)
• Средний луч: Обучение 10…15с напряжением -UB
  (частое мигание желтого/красного СД)
• Большой луч: Обучение 15…20с напряжением -UB
  (частое мигание красного светодиода)

Габаритный чертёж

Дискретные датчики 101

Дискретные датчики существовали в сфере автоматизации и управления задолго до появления программируемых логических контроллеров , дополняющих релейную логику. Функция дискретного датчика состоит в том, чтобы посылать контроллеру сигналы высокого / низкого уровня, включения / выключения или да / нет в отношении количества физического параметра. Очевидным преимуществом дискретных датчиков перед аналоговыми было отсутствие зоны нечувствительности, скорости обнаружения, аналоговых пороговых значений и других подобных сложностей.

Надежная работа установки во многом зависит от правильного выбора датчиков. Ниже приведены наиболее распространенные типы датчиков, используемых в области автоматизации:

Концевые выключатели

Эти датчики имеют механический переключатель, который включается / выключается при контакте с деталью. Переключатели широко используются и доступны в различных формах и размерах. По мере развития твердотельных технологий концевые выключатели все чаще заменяются, однако они все еще присутствуют на нескольких заводах-производителях.

Обычно используются в пневматике, с механическим переключателем, который зависит от положения магнита. Они установлены на цилиндре, в поршне которого находится магнит.

Бесконтактные переключатели работают по принципу индукции, полагаясь на металл (обычно железо), хотя также используются цветные материалы.

Фотоэлектрические датчики

Эти датчики разделены на две части: излучатель и приемник, что обеспечивает экономичный способ включения функции отслеживания в систему.Они обычно используются при обнаружении деталей или при работе с материалами.

После выбора механических характеристик датчика необходимо учесть и другие соображения:

PNP в сравнении с NPN

Для всех твердотельных устройств требуется выбор полярности, определяющей направление тока. Схемы PNP обычно встречаются в США, но если оборудование поступает от другого производителя, важно знать, какой сигнал ожидает ПЛК.«Входящий сигнал» обычно соответствует PNP, в то время как «вход источника» соответствует NPN. Другой способ взглянуть на это: если общий вывод 0 В постоянного тока, то это PNP, если его 24 В постоянного тока, то его NPN.

Механический контакт следует 2-проводной схеме, а твердотельный – 3-проводной.

Есть несколько датчиков, которые предлагают функции plug-and-play, но имеют более высокую стоимость по сравнению со встроенными кабелями.Однако они просты в обслуживании и замене.

Было время, когда механические датчики обеспечивали действительно дискретный выходной сигнал, однако сегодня в большинстве датчиков используются технологии аналого-цифрового преобразования через микроконтроллер. С другой стороны, развитие технологий ПЛК (IO Link) также позволило передавать аналоговые сигналы напрямую без преобразования.

Хотите узнать больше, свяжитесь с экспертом ACD !

Вас также может заинтересовать:

– обзор

17.3.5 Распределенные датчики на основе рассеянного света Рэлея, Бриллюэна и комбинационного рассеяния света

Распределенный датчик – это практически кабель, чувствительный в каждой точке по своей длине, и, следовательно, один распределенный датчик эквивалентен большому количеству дискретных датчиков. Кроме того, требуется один соединительный кабель для передачи оптических сигналов от считывающего устройства и к нему, в отличие от большого количества соединительных кабелей, необходимых в случае проводных дискретных датчиков. В случае больших конструкций распределенные датчики могут быть менее сложными и более экономичными в установке и эксплуатации, чем дискретные датчики.Наглядное сравнение установки распределенных и дискретных датчиков показано для трубопровода на рис. 17.6.

17,6. Схематическое сравнение распределенного и дискретного мониторинга (Glisic and Yao, 2012).

Распределенный датчик чувствителен к измеряемым параметрам (деформации и / или температуре) в каждой точке его длины, но он обеспечивает измерения в большом, но конечном числе дискретных точек, которые расположены вдоль датчика с постоянным значением, называется интервалом выборки.Измеренный параметр не регистрируется в одной точке, но фактически усредняется по определенной длине, называемой пространственным разрешением (Lanticq et al. , 2009). Таким образом, пространственное разрешение распределенных датчиков эквивалентно измерительной длине дискретного датчика (Glisic and Inaudi, 2007). В зависимости от требований конкретного приложения интервал выборки и пространственное разрешение настраиваются пользователем. Однако они не являются независимыми от других настроек измерения.Существует сильная корреляция между интервалом дискретизации, пространственным разрешением, разрешением и точностью измерения и временем сбора данных (временем, необходимым для выполнения одного измерения), и часто не существует идеальной комбинации параметров, т. Е. Необходимо идти на компромиссы. . Например, измерение, которое является очень точным и чувствительным (малое пространственное разрешение), выполняется очень медленно, в то время как быстрое измерение влияет на один или оба других параметра.

Три функциональных принципа распределенного зондирования – это рассеяние Рэлея (например, рассеяние Рэлея).грамм. Posey et al. , 2000), рассеяние Бриллюэна (например, Karashima et al. , 1990) и комбинационное рассеяние (например, Kikuchi et al. , 1988). Каждый принцип основан на изменении оптических свойств рассеянного света, вызванном изменением величины измеряемых параметров (например, деформации и / или температуры). Это показано на рис. 17.7.

17.7. Свойства рассеянного света как параметр кодирования для измерений деформации и / или температуры.

Рэлеевское рассеяние можно использовать как для контроля деформации, так и температуры, поскольку оно основано на сдвигах в локальной диаграмме обратного рассеяния Рэлея, вызванных деформацией и / или изменениями температуры. Как и в случае с датчиками FBG, необходимо выполнить надлежащую термокомпенсацию для получения чистых измерений деформации. Измерения температуры выполняются дополнительными датчиками, содержащими неплотное (без деформаций) оптическое волокно. Датчики, основанные на обратном рассеянии Рэлея, обладают самым высоким разрешением измеряемых параметров и самым коротким пространственным разрешением по сравнению с другими распределенными методами.Однако максимальная длина датчика ограничена всего 70 м (Lanticq et al. , 2009). Следовательно, этот датчик подходит для мониторинга локальных изменений деформации на относительно небольших расстояниях. Наилучшие характеристики, достижимые при мониторинге деформации на основе рэлеевского рассеяния, представлены в таблице 17.4.

Таблица 17.4. Наилучшие характеристики, достижимые при мониторинге деформации с использованием распределенных датчиков (Glisic 2009)

	Бриллюэн, стимулированный	Бриллюэн, спонтанный	Рэлей
Пространственное разрешение *	0.5–5 м	1 м	10 мм
Интервал выборки *	100 мм	50 мм	10 мм
Макс. нет. кабелей датчиков в сети	16	НЕТ (1?)	НЕТ (1?)
Стабильность	НЕТ	НЕТ	НЕТ
Разрешение *	2 мкс	30 мкс («точность», 2 RMS) 1	1 мкс
Повторяемость	Н / Д	& lt; 0.02%	НЕТ
Диапазон прибора	± 30 000 мкс	10 000 мкс	± 7000 мкс
Макс. длина датчика *	От 250 м до 5 км (до 20 дБ)	НЕТ	70 м
Температурная чувствительность	Требуется компенсация	Требуется компенсация	Требуется компенсация
Скорость измерения *	от 10 с до 15 мин	от 4 до 25 мин	4 с

1 με = 1 мкм / м = 10 ^{– 6} м / м.

Принцип измерения рассеяния Бриллюэна основан на изменении частоты рассеянного света Бриллюэна, вызванном деформацией или температурой. Таким образом, как и в датчиках на основе рэлеевского рассеяния, измерения деформации должны быть компенсированы температурой. Для сенсорных целей используются две формы рассеяния Бриллюэна: спонтанное (Wait and Hartog, 2001) и стимулированное (Nikles et al. , 1996, 1997). Вынужденное рассеяние Бриллюэна менее чувствительно к совокупным оптическим потерям, возникающим при изготовлении и установке сенсорного кабеля, и, следовательно, позволяет контролировать исключительно большие длины (Thevenaz et al., 1999). Например, в случае контроля деформации один считывающий блок с двумя каналами может выполнять измерения на протяженности до 10 км, а в случае контроля температуры – на протяженности до 50 км. С помощью удаленных модулей можно утроить длину мониторинга. Хотя характеристики измерений на основе Бриллюэна не так хороши, как измерения на основе Рэлея (менее точные, более высокое пространственное разрешение), большим преимуществом систем на основе Бриллюэна является значительно большая длина датчика, который может быть считан одно сканирование (несколько километров). Таким образом, системы на основе Бриллюэна особенно подходят для мониторинга глобальных изменений деформации на больших расстояниях. Самым современным приложением для мониторинга деформации на основе стимулированного рассеяния Бриллюэна является мост Гота, Гетеборг, Швеция, где были установлены пятикилометровые распределенные датчики деформации (Glisic and Inaudi, 2012). Наилучшие характеристики при мониторинге деформации, достижимые с помощью систем на основе рассеяния Бриллюэна, приведены в таблице 17.4.

Рамановское рассеяние чувствительно только к температуре.Типичное пространственное разрешение системы составляет 1 м, а типичная длина датчика составляет от нескольких десятков метров до нескольких десятков километров. Преимущество температурного FOS на основе комбинационного рассеяния по сравнению с датчиком на основе Бриллюэна заключается в его нечувствительности к деформации: в то время как для датчиков температуры на основе Бриллюэна упаковка должна гарантировать бездеформационное состояние оптического волокна на больших расстояниях, это не относится к Рамановские датчики. Однако датчики температуры на основе Бриллюэна могут преодолевать в несколько раз большие расстояния.Сравнение датчиков температуры на основе комбинационного рассеяния и Бриллюэна приведено в таблице 17.5.

Таблица 17.5. Наилучшие характеристики, достижимые при мониторинге температуры с использованием распределенных датчиков (Glisic, 2009)

	Бриллюэн (стимулированный)	Раман
Пространственное разрешение *	0,5–5 м	1–2 м
Интервал выборки *	100 мм	100 мм
Макс.нет. кабелей датчиков в сети	16	16
Стабильность	НЕТ	НЕТ
Разрешение на расстоянии 5 км *	0,1 ° C	0,3 ° C за 10 с 0,1 ° C в течение 1 минуты 0,05 ° C в течение 5 минут
Разрешение на расстоянии 30 км *	0,1 ° C	3,2 ° C в течение 15 минут 1,5 ° C в течение 1 часа
Предел погрешности	1 ° C	Зависит от длины датчиков
Диапазон прибора	– 200 ° C до 500 ° C	– 25 ° C до + 300 ° C
Макс. длина датчика *	100 км	30 км
Чувствительность к деформации	Чувствительный, требуется упаковка без деформаций	Нечувствительный, не требует упаковки без деформации
Скорость измерения *	От 20 с до 20 мин	от 10 с до 1 ч

1 με = 1 мкм / м = 10 ^{– 6} м / м.

Датчики на основе комбинационного рассеяния света и рассеяния Бриллюэна в основном используются для обнаружения и локализации утечек в трубопроводах, промышленных объектах и ​​дамбах (например,грамм. Никлес и др. , 2004 г .; Pandian et al. , 2009 г .; Inaudi and Church, 2011), где утечка обнаруживается и локализуется как изменение температуры или тепловых свойств почвы, вызванное утечкой материала. Пример успешного обнаружения утечки показан на рис. 17.8.

17,8. Пример успешного обнаружения утечки в закопанном солевом трубопроводе протяженностью 55 км.

404 Ошибка

AutomationDirect – страница не найдена

Если вы ввели адрес, по которому вы попали на эту страницу, убедитесь, что вы ввели его. с правильным использованием заглавных букв.
Наши URL-адреса чувствительны к регистру.

Наша страница поиска – отличный способ найти нужную информацию в
нашем магазине в разделе технических support или где-нибудь еще на нашем сайте.

Можем ли мы помочь вам найти то, что вы искали? Ниже приводится краткое руководство по нашему сайту:

Наша первая страница – это также вход в наш интернет-магазин.

Ресурсы поддержки для наших продуктов. Загрузки, Часто задаваемые вопросы, Примеры программ, технические примечания и многое другое.

Технические характеристики, цены, сравнение с конкурентами и другая информация обо всех наших продуктах.

Получите бесплатную копию нашего Настольного справочника на 800+ страниц.

Все наши руководства по аппаратному обеспечению находятся в Интернете в формате PDF.

Информация о компании, вакансии, автоспорт и пресс-релизы.

Наши международные клиенты могут получить информацию о продажах и поддержке от этих международных партнеров.

404 Ошибка

AutomationDirect – страница не найдена

Если вы ввели адрес, по которому вы попали на эту страницу, убедитесь, что вы ввели его. с правильным использованием заглавных букв.
Наши URL-адреса чувствительны к регистру.

Наша страница поиска – отличный способ найти нужную информацию в
нашем магазине в разделе технических support или где-нибудь еще на нашем сайте.

Можем ли мы помочь вам найти то, что вы искали? Ниже приводится краткое руководство по нашему сайту:

Наша первая страница – это также вход в наш интернет-магазин.

Ресурсы поддержки для наших продуктов. Загрузки, Часто задаваемые вопросы, Примеры программ, технические примечания и многое другое.

Технические характеристики, цены, сравнение с конкурентами и другая информация обо всех наших продуктах.

Получите бесплатную копию нашего Настольного справочника на 800+ страниц.

Все наши руководства по аппаратному обеспечению находятся в Интернете в формате PDF.

Информация о компании, вакансии, автоспорт и пресс-релизы.

Наши международные клиенты могут получить информацию о продажах и поддержке от этих международных партнеров.

Практическое руководство для различных типов дискретных датчиков обнаружения объектов

На рынке доступно множество типов датчиков обнаружения объектов. Некоторые из них, например концевые выключатели, требуют прямого контакта с объектом.

Другие, например датчики приближения, должны находиться в непосредственной близости от объекта, но не касаться объекта. Третьи могут обнаруживать объекты на гораздо больших расстояниях; примеры включают фотоэлектрические, лазерные и ультразвуковые датчики.

Концевые выключатели

Концевые выключатели – один из наиболее распространенных датчиков обнаружения объектов, используемых в промышленных системах управления. Они возбуждаются, когда объект физически контактирует с приводом. Обычно они обеспечивают электромеханическое замыкание контактов, но некоторые также приводят в движение пневматический клапан. Существует множество различных форм-факторов и стилей приводов на выбор.

Индуктивные датчики приближения

Индуктивные датчики приближения обнаруживают присутствие металлических предметов с близкого расстояния (до 1.Обычно 5 дюймов). Черные металлы допускают наибольшие расстояния до датчика; другие металлы могут уменьшить дальность обнаружения.

Магнитные датчики приближения

Магнитные датчики приближения используются для бесконтактного обнаружения объектов, превышающих нормальные пределы индуктивных датчиков. При использовании с отдельным демпфирующим магнитом они обеспечивают очень большой диапазон чувствительности в небольшом корпусе и могут обнаруживать магниты через стены из цветных металлов, нержавеющей стали, алюминия, пластика или дерева.

Емкостные датчики приближения

В емкостных датчиках приближения используется диэлектрическая пластина, генерирующая электростатическое поле, для обнаружения как металлических, так и неметаллических объектов, а также возможность обнаружения через изолирующие материалы, такие как дерево или пластик. Они часто используются для определения уровня заполнения стенками контейнеров жидкостями, гранулами и порошками. Емкостные датчики доступны в цилиндрической или прямоугольной форме с расстоянием срабатывания, как правило, до 40 мм.

Фотоэлектрические датчики

Фотоэлектрические датчики используют отраженные или обнаруженные световые волны для определения присутствия или расстояния до объекта в широком диапазоне промышленных приложений. Обычно они содержат всю необходимую оптику и электронику в одном устройстве, требуя только питания для обеспечения выходного сигнала в зависимости от их технических характеристик и критериев обнаружения объектов.

Фотоэлектрические датчики могут обнаруживать самые разные материалы и имеют расширенный диапазон чувствительности.

Датчики специального назначения

Для специализированных приложений доступны другие датчики обнаружения объектов. Некоторые доступные специальные датчики, которые работают аналогично фотоэлектрическим датчикам, – это лазерные датчики, оптоволоконные датчики, вилочные датчики и датчики площади.

Это отрывок из учебника «

аналоговых датчиков Vs. Цифровые датчики

Введение

В этой статье мы обсудим различные типы выходов аналоговых и цифровых датчиков в отрасли. Таким образом, мы часто используем различные типы датчиков в нескольких электрических и электронных приложениях. Датчики стали неотъемлемой частью встроенной системы. Прямо с вашего мобильного телефона на охранные системы, установленные дома. Они подразделяются на химические датчики, датчики давления, температуры, положения, силы, близости, температуры, присутствия, потока, оптические, автомобильные, звуковые, скоростные, магнитные, электрические, тепловые, волоконно-оптические датчики, аналоговые и цифровые датчики.

Датчики и его работа

Как правило, датчик – это прибор, который обнаруживает изменения физических, электрических или других величин. Таким образом, он выдает электрический или оптический выходной сигнал в качестве подтверждения изменения этой конкретной величины. Итак, 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, т.е. аналоговый или цифровой.

• Аналоговые датчики
• Цифровые датчики

Аналоговые датчики

Существуют различные типы датчиков, которые выдают непрерывный аналоговый выходной сигнал, и эти датчики являются аналоговыми датчиками. Этот непрерывный выходной сигнал, создаваемый аналоговыми датчиками, пропорционален измеряемой величине.Как правило, существуют различные типы аналоговых датчиков; практические примеры различных типов аналоговых датчиков: акселерометры, датчики давления, световые датчики, звуковые датчики, датчики температуры и так далее.

Таким образом, аналоговый датчик определяет внешние параметры (скорость ветра, солнечное излучение, интенсивность света и т. Д.) И выдает аналоговое напряжение на выходе. Таким образом, выходное напряжение может находиться в диапазоне от 0 до 5 В. Кроме того, Logic High равен «1» (от 3,5 до 5 В), а Logic Low – «0» (от 0 до 3.5 В).

Аналоговые акселерометры

Обычно датчик акселерометра предназначен для измерения ускорения, прилагаемого к датчику. С другой стороны, ускорение состоит из двух или трех компонентов вектора оси, которые составляют сумму / чистое ускорение. У акселерометров довольно много применений. Вы, вероятно, уже можете вспомнить некоторые из них – детектор разбития стекла, пульты дистанционного управления для видеоигр или даже электронные пузырьковые уровни, когда вы пытаетесь повесить фоторамку на стену.Эти акселерометры обычно предоставляют нам два типа данных:

1. Статическая сила, приложенная к датчику из-за силы тяжести → определение наклона / ориентации
2. Сила / ускорение, приложенная к датчику → обнаружение движения / силы

Итак, данные акселерометры выпускаются как аналоговые, так и цифровые датчики, в зависимости от выходного сигнала. Таким образом, аналоговый акселерометр выдает постоянное переменное напряжение в зависимости от величины ускорения, приложенного к акселерометру.

Аналоговые датчики света

Доступны различные типы световых датчиков, такие как фоторезисторы, фотодиоды, фотоэлементы, фотоэлементы, фотоумножители, фототранзисторы, устройства с зарядовой связью и так далее. Но LDR (светозависимый резистор или фоторезистор) является датчиком освещенности в этой цепи датчика освещенности. Эти датчики LDR пассивны и не производят никакой электроэнергии.

Но сопротивление LDR изменяется с изменением интенсивности дневного света (свет на LDR).Датчик LDR – это местность в природе, даже в грязных и суровых внешних условиях. Следовательно, LDR предпочтительнее других датчиков света, поскольку его можно использовать даже в наружном освещении домов, а также в автоматических уличных фонарях.

Аналоговые звуковые датчики

Звуковой датчик – это один из типов модулей, используемых для обнаружения звука. Обычно этот модуль используется для определения интенсивности звука. Приложения этого модуля в основном включают переключение, безопасность, а также мониторинг. Точность этого датчика можно изменить для удобства использования.

В этом датчике используется микрофон для входа в буфер, пиковый детектор и усилитель. Этот датчик замечает звук и обрабатывает сигнал напряжения на микроконтроллере. После этого он выполняет необходимую обработку.

Этот датчик способен определять уровни шума в дБ или децибелах на частотах 3 кГц и 6 кГц примерно везде, где чувствительно человеческое ухо. В смартфонах есть приложение для Android, а именно децибелметр для измерения уровня звука.

Аналоговые датчики давления

Датчик давления – это устройство для управления давлением газов или жидкостей. Давление является выражением силы, необходимой для предотвращения расширения жидкости, и обычно выражается в единицах силы на единицу площади. Датчик давления обычно действует как преобразователь; он генерирует сигнал в зависимости от приложенного давления.

используются для управления и контроля в тысячах повседневных приложений.Его также можно использовать для косвенного измерения других переменных, таких как расход жидкости / газа, скорость, уровень воды и высота. Датчики давления могут также называться преобразователями давления, датчиками давления, датчиками давления, индикаторами давления, пьезометрами и манометрами , и другими названиями.

могут существенно различаться по технологии, конструкции, характеристикам, применимости и стоимости. По самым скромным подсчетам, по всему миру существует более 50 технологий и не менее 300 компаний, производящих датчики давления.

Существует также категория датчиков давления, которые предназначены для измерения в динамическом режиме для регистрации очень быстрых изменений давления. Примером применения этого типа датчика может быть измерение давления сгорания в цилиндре двигателя или в газовой турбине. Эти датчики обычно изготавливаются из пьезоэлектрических материалов, таких как кварц.

Некоторые датчики давления представляют собой реле давления, которые включаются или выключаются при определенном давлении.Например, водяным насосом можно управлять с помощью реле давления, чтобы он запускался при выпуске воды из системы, снижая давление в резервуаре.

Аналоговые датчики температуры

Аналоговые датчики температуры обеспечивают линейное выходное напряжение или ток, пропорциональные температуре. Их малая мощность сводит к минимуму самонагрев, обеспечивая точность до ± 0,13 ° C. Аналоговые датчики температуры очень просты в использовании и не требуют схемы компенсации, справочных таблиц или калибровки.

Датчики температуры широко доступны в виде цифровых и аналоговых датчиков. Итак, обычно применяемыми аналоговыми датчиками температуры являются термисторы. Существуют разные типы термисторов для разных применений. Термистор – это термочувствительный резистор, который используется для определения изменений температуры. При повышении температуры увеличивается электрическое сопротивление термистора. Точно так же, если температура снижается, сопротивление уменьшается. Таким образом, используется в различных приложениях датчиков температуры.

С другой стороны, практическим примером аналогового датчика температуры является система контроля температуры на основе термистора. Этот проект использовался для поддержания постоянной температуры в закрытом помещении. Блок-схема системы контроля температуры состоит из лампы, представляющей охладитель, температурный датчик или термистор, реле.

Если температура превышает определенное значение, лампа автоматически включается, указывая на то, что охладитель вернул температуру к нормальному значению.Работает вместе с термистором с отрицательным температурным коэффициентом, используемым для включения реле – в случае, если температура превышает определенный диапазон. Этот процесс активации реле для включения охладителя (в этой системе показан в виде лампы) выполняется автоматически, поэтому нет необходимости контролировать температуру лично. Термистор является наиболее часто используемым аналоговым датчиком температуры из-за его низкой стоимости. При изменении температуры входные параметры операционного усилителя изменяются.Таким образом, операционный усилитель выдает выходной сигнал, который включает реле, и нагрузка соответственно включается или выключается.

Если мы используем цифровой датчик температуры вместо аналогового датчика температуры, то точность системы контроля температуры может быть улучшена.

Магнитный датчик (датчик положения)

Определение магнитного датчика – это датчик, который используется для обнаружения возмущений, а также изменений в магнитном поле, таких как сила, направление и магнитный поток. Существуют различные типы датчиков обнаружения, которые могут работать с некоторыми характеристиками, такими как свет, давление, температура.Эти датчики разделены на две группы. Первый используется для расчета полного магнитного поля, а второй – для расчета компонент вектора поля.

Компоненты вектора в магнитном поле представляют собой отдельные точки и методы, которые используются для того, чтобы эти датчики в основном использовались в различных сочетаниях электроники и физики.

Итак, магнитный датчик содержит микросхему с магниторезистивным компонентом, который используется для обнаружения вектора магнитного поля, и магнит, предназначенный для смещения вектора магнитного поля, которое может быть обнаружено магниторезистивным компонентом.Таким образом, микросхему, которая используется в датчике, можно использовать для определения изменения магнитного вектора. Этот вектор замечает поведение магнитного тела в зависимости от изменения значения сопротивления магниторезистивной составляющей. Всякий раз, когда смещение вектора магнитного поля происходит из-за взаимодействия магнита с магнитным телом, это будет движение внутри чипа считывания. Этот датчик можно использовать для компаса, который доступен в меню навигации.

Цифровые датчики

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

Электронные датчики или электрохимические датчики, в которых преобразование и передача данных происходит в цифровом виде, являются цифровыми датчиками. Эти цифровые датчики заменяют аналоговые датчики, поскольку они способны преодолеть недостатки аналоговых датчиков. Цифровой датчик состоит в основном из трех компонентов, таких как датчик, кабель и передатчик. Но в цифровых датчиках измеренный сигнал напрямую преобразуется в цифровой выходной сигнал внутри самого цифрового датчика.Итак, этот цифровой сигнал передается по кабелю в цифровом виде. Существуют различные типы цифровых датчиков, которые преодолевают недостатки аналоговых датчиков.

Цифровые акселерометры Датчики

Метод генерации прямоугольного сигнала переменной частоты на цифровом акселерометре – широтно-импульсная модуляция. Показания, снятые акселерометром с широтно-импульсной модуляцией с фиксированной частотой, обычно при 1000 Гц (но это может быть настроено пользователем в зависимости от используемой ИС).Таким образом, выходной сигнал ШИМ, ширина импульса или рабочий цикл пропорциональны значению ускорения.

Цифровые датчики температуры

Измерение температуры повсеместно. Исторически датчики температуры широко применялись в управлении окружающей средой и технологическими процессами, а также в испытаниях, измерениях и коммуникациях. Новые приложения для связи варьируются от базовых станций всех размеров до сотовых телефонов. Датчики температуры также используются в автомобильных двигателях и трансмиссиях, где контроллеры регулируют рабочие параметры в зависимости от температуры.Но они находятся на печатных платах с большими быстрыми процессорами и ПЛИС. Есть традиционные датчики температуры и датчики температуры на основе силикона. Традиционные датчики включают термисторы, резистивные датчики температуры (RTD) и термопары. Они являются аналоговыми устройствами, поэтому их выходы должны быть цифровыми, прежде чем их можно будет использовать в контуре цифрового управления

С другой стороны, датчики температуры не обязательно должны быть аналоговыми. ИС на основе кремния, чувствительные к температуре, которые выводят точные цифровые представления измеряемых температур.Это упрощает конструкцию системы управления по сравнению с подходами, требующими внешнего преобразования сигнала и аналого-цифрового преобразователя (АЦП).

Цифровой термометр и термостат DS1620 обеспечивает 9-битные показания температуры, которые указывают температуру устройства. Имея три выхода тепловой сигнализации, DS1620 может также действовать как термостат. Итак, T _HIGH достиг высокого уровня, если температура DS1620 больше или равна температуре, определенной пользователем TH.T _LOW достигает высокого уровня, если температура DS1620 меньше или равна заданной пользователем температуре TL. T _COM достиг высокого уровня, когда температура превышает TH, и остается на высоком уровне до тех пор, пока температура не упадет ниже TL.

Заданные пользователем настройки температуры хранятся в энергонезависимой памяти, поэтому компоненты перед вставкой в ​​систему, а также используются в автономных приложениях без ЦП.Настройки температуры и показания температуры передаются на / от DS1620 по простому 3-проводному интерфейсу.

Цифровые датчики влажности

Датчик влажности (или гигрометр) определяет, измеряет и сообщает как влажность, так и температуру воздуха. Отношение влажности воздуха к наибольшему количеству влаги при определенной температуре воздуха и есть относительная влажность. Относительная влажность становится важным фактором при поиске комфорта.

работают, обнаруживая изменения, которые изменяют электрические токи или температуру в воздухе.

Существует три основных типа датчиков влажности:

• Емкостный
• Резистивный
• Тепловой

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).Таким образом, эта функция делает аналоговые датчики подходящими для широкого диапазона температур и стабильности. Аналоговый выходной сигнал датчика обрабатывается АЦП (аналого-цифровой преобразователь) микроконтроллера.

Характеристики аналоговых и цифровых датчиков

Сводка

Датчики стали жизненно важной частью бытовой электроники, промышленной электроники, робототехники и Интернета вещей. Я надеюсь, что эта статья дает вам обзор различных типов аналоговых и цифровых датчиков, используемых в отрасли.

Поставщики и ресурсы беспроводной связи RF

О мире беспроводной связи RF

Веб-сайт RF Wireless World является домом для поставщиков и ресурсов радиочастотной и беспроводной связи. На сайте представлены статьи, руководства, поставщики, терминология, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тестирование и измерения, калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.

Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, vsat, спутник, радар, волоконная оптика, микроволновая печь, wimax, wlan, zigbee, LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, Bluetooth, Lightwave RF, z-wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т. Д. Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP. В нем также есть академический раздел, который охватывает колледжи и университеты по инженерным дисциплинам и MBA.

Статьи о системах на основе Интернета вещей

Система обнаружения падений для пожилых людей на основе Интернета вещей : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падений, используемой для пожилых людей.В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падений Интернета вещей. Читать дальше➤
Также обратитесь к другим статьям о системах на основе Интернета вещей следующим образом:
• Система очистки туалетов самолета. • Система измерения столкновений • Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей • Система помощи водителю • Система умной торговли • Система мониторинга качества воды. • Система Smart Grid • Система умного освещения на базе Zigbee • Интеллектуальная система парковки на базе Zigbee. • Система умной парковки на основе LoRaWAN

RF Статьи о беспроводной связи

В этом разделе статей представлены статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и сетевой архитектуре на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, Gigabit Ethernet на основе IEEE / 3GPP и т. Д. .стандарты. Он также охватывает статьи, относящиеся к испытаниям и измерениям, по тестированию на соответствие, используемым для испытаний устройств на соответствие RF / PHY. УКАЗАТЕЛЬ СТАТЬИ ДЛЯ ССЫЛКИ >>.

Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH рассмотрена поэтапно. Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP. Читать дальше➤

Основы повторителей и типы повторителей : В нем объясняются функции различных типов ретрансляторов, используемых в беспроводных технологиях.Читать дальше➤

Основы и типы замирания : В этой статье описываются мелкомасштабные замирания, крупномасштабные замирания, медленные, быстрые и т. Д., Используемые в беспроводной связи. Читать дальше➤

Архитектура сотового телефона 5G : В этой статье рассматривается блок-схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G Архитектура сотового телефона. Читать дальше➤

Основы помех и типы помех: В этой статье рассматриваются помехи в соседнем канале, помехи в совмещенном канале, Электромагнитные помехи, ICI, ISI, световые помехи, звуковые помехи и т. Д.Читать дальше➤

5G NR Раздел

В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (New Radio), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. Д. 5G NR Краткий указатель ссылок >>
• Мини-слот 5G NR • Часть полосы пропускания 5G NR • 5G NR CORESET • Форматы DCI 5G NR • 5G NR UCI • Форматы слотов 5G NR • IE 5G NR RRC • 5G NR SSB, SS, PBCH • 5G NR PRACH • 5G NR PDCCH • 5G NR PUCCH • Эталонные сигналы 5G NR • 5G NR m-последовательность • Золотая последовательность 5G NR • 5G NR Zadoff Chu Sequence • Физический уровень 5G NR • Уровень MAC 5G NR • Уровень 5G NR RLC • Уровень 5G NR PDCP

Учебные пособия по беспроводным технологиям

В этом разделе рассматриваются учебные пособия по радиочастотам и беспроводной связи.Он охватывает учебные пособия по таким темам, как сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS, GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, WLAN, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. Д. См. УКАЗАТЕЛЬ >>

Учебное пособие по 5G – В этом учебном пособии по 5G также рассматриваются следующие подтемы по технологии 5G:
Учебное пособие по основам 5G Частотные диапазоны руководство по миллиметровым волнам Волновая рама 5G мм Зондирование волнового канала 5G мм 4G против 5G Испытательное оборудование 5G Сетевая архитектура 5G Сетевые интерфейсы 5G NR канальное зондирование Типы каналов 5G FDD против TDD Разделение сети 5G NR Что такое 5G NR Режимы развертывания 5G NR Что такое 5G TF

В этом руководстве GSM рассматриваются основы GSM, сетевая архитектура, сетевые элементы, системные спецификации, приложения, Типы пакетов GSM, структура или иерархия кадров GSM, логические каналы, физические каналы, Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильного телефона GSM, установка вызова или процедура включения питания, MO-вызов, MT-вызов, VAMOS, AMR, MSK, модуляция GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы работы с мобильным телефоном, Планирование RF, нисходящая линия связи PS-вызовов и восходящая линия связи PS-вызовов.
➤Подробнее.

LTE Tutorial , охватывающий архитектуру системы LTE, охватывающий основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC). Он обеспечивает связь с обзором системы LTE, радиоинтерфейсом LTE, терминологией LTE, категориями LTE UE, структурой кадра LTE, физическим уровнем LTE, Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, передача голоса по LTE, расширенный LTE, Поставщики LTE и LTE vs LTE продвинутые.➤Подробнее.

RF Technology Stuff

Эта страница мира беспроводной радиосвязи описывает пошаговое проектирование преобразователя частоты RF на примере преобразователя RF UP от 70 МГц до диапазона C. для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно. Смесители, гетеродин, MMIC, синтезатор, опорный генератор OCXO, колодки аттенюатора. ➤Подробнее.
➤Проектирование и разработка радиочастотного трансивера ➤Конструкция RF-фильтра ➤Система VSAT ➤Типы и основы микрополосковой печати ➤ОсновыWaveguide

Секция испытаний и измерений

В этом разделе рассматриваются контрольно-измерительные ресурсы, испытательное и измерительное оборудование для тестирования DUT на основе Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE.УКАЗАТЕЛЬ испытаний и измерений >>
➤Система PXI для T&M. ➤ Генерация и анализ сигналов ➤Измерения слоя PHY ➤Тест на соответствие устройства WiMAX ➤ Тест на соответствие Zigbee ➤ Тест на соответствие LTE UE ➤Тест на соответствие TD-SCDMA

Волоконно-оптическая технология

Оптоволоконный компонент , основы, включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель, фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д.Эти компоненты используются в оптоволоконной связи. Оптические компоненты INDEX >>
➤Учебное пособие по оптоволоконной связи ➤APS в SDH ➤SONET основы ➤SDH Каркасная конструкция ➤SONET против SDH

Поставщики и производители беспроводных радиочастотных устройств

Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных радиочастотных компонентов, систем и подсистем для ярких приложений, см. ИНДЕКС поставщиков >>.

Поставщики радиочастотных компонентов, включая радиочастотный изолятор, радиочастотный циркулятор, радиочастотный смеситель, радиочастотный усилитель, радиочастотный адаптер, радиочастотный разъем, радиочастотный модулятор, радиочастотный трансивер, PLL, VCO, синтезатор, антенну, генератор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексор, дуплексер, микросхема резистора, микросхема конденсатора, микросхема индуктивности, ответвитель, оборудование ЭМС, программное обеспечение для проектирования радиочастот, диэлектрический материал, диод и т. д.Производители радиокомпонентов >>
➤Базовая станция LTE ➤RF Циркулятор ➤RF Изолятор ➤Кристаллический осциллятор

MATLAB, Labview, встроенные исходные коды

Раздел исходного кода RF Wireless World охватывает коды, связанные с языками программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW. Эти коды полезны для новичков в этих языках. ИНДЕКС ИСХОДНОГО КОДА >>
➤3-8 декодер кода VHDL ➤Код MATLAB для дескремблера ➤32-битный код ALU Verilog ➤T, D, JK, SR flipflop коды labview

* Общая информация о здравоохранении *

Выполните эти пять простых действий, чтобы остановить коронавирус (COVID-19).
СДЕЛАЙТЕ ПЯТЬ
1. РУКИ: часто мойте их
2. КОЛЕНО: Откашляйтесь
3. ЛИЦО: Не трогай его
4. НОГИ: держитесь на расстоянии более 3 футов (1 м) друг от друга
5. ЧУВСТВОВАТЬ: Болен? Оставайся дома

Используйте технологию отслеживания контактов >>, соблюдайте >> рекомендации по социальному дистанцированию и установить систему видеонаблюдения >> чтобы спасти сотни жизней. Использование концепции телемедицины стало очень популярным в таким странам, как США и Китай, чтобы остановить распространение COVID-19, поскольку это заразное заболевание.

RF Беспроводные калькуляторы и преобразователи

Раздел «Калькуляторы и преобразователи» охватывает ВЧ-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также преобразователи единиц. Сюда входят такие беспроводные технологии, как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. Д. СПРАВОЧНЫЕ КАЛЬКУЛЯТОРЫ Указатель >>.
➤ Калькулятор пропускной способности 5G NR ➤5G NR ARFCN против преобразования частоты ➤Калькулятор скорости передачи данных LoRa ➤LTE EARFCN для преобразования частоты ➤Калькулятор антенн Яги ➤ Калькулятор времени выборки 5G NR

IoT-Интернет вещей Беспроводные технологии

Раздел IoT охватывает беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet, 6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth Low Power (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT +, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие.Он также охватывает датчики Интернета вещей, компоненты Интернета вещей и компании Интернета вещей.
См. Главную страницу IoT >> и следующие ссылки.
➤ НИТЬ ➤EnOcean ➤Учебник по LoRa ➤Учебник по SIGFOX ➤WHDI ➤6LoWPAN ➤Zigbee RF4CE ➤NFC ➤Lonworks ➤CEBus ➤UPB

СВЯЗАННЫЕ ЗАПИСИ

RF Wireless Учебники

Различные типы датчиков

Поделиться страницей

Перевести страницу