Tipus de sensors analògics i digitals amb aplicacions

Proveu El Nostre Instrument Per Eliminar Problemes





Sovint fem servir diferents tipus de sensors en diverses aplicacions elèctriques i electròniques, que es classifiquen en químics, pressió, temperatura, posició, força, proximitat, tèrmica, presència, flux, òptic, automotriu, so, velocitat, magnètic, elèctric, calor, sensors de fibra òptica , sensors analògics i digitals. Un sensor es pot definir com un aparell que detecta canvis en quantitats físiques o elèctriques o d’altres i, per tant, produeix generalment una sortida de senyal elèctrica o òptica com a reconeixement del canvi d’aquesta quantitat específica. En aquest article, analitzarem breument diferents tipus de sensors i exemples pràctics. Però, principalment, hem de conèixer els tipus de sensors analògics i digitals.

Sensors analògics

N’hi ha diferents tipus de sensors que produeixen un senyal de sortida analògica contínua i aquests sensors es consideren sensors analògics. Aquest senyal de sortida continu produït pels sensors analògics és proporcional al mesurand. Hi ha diversos tipus de sensors analògics Els exemples pràctics de diversos tipus de sensors analògics són els següents: acceleròmetres, sensors de pressió, sensors de llum, sensors de so, sensors de temperatura, etc.




Acceleròmetres

Els sensors analògics que detecten canvis de posició, velocitat, orientació, xoc, vibració i inclinació mitjançant la detecció de moviment s’anomenen acceleròmetres. Aquests acceleròmetres analògics es classifiquen de nou en diferents tipus basats en elvarietatde configuracions i sensibilitats.

Acceleròmetre

Acceleròmetre



Aquests acceleròmetres estan disponibles com a sensors analògics i digitals, basats en elsenyal de sortida. L’acceleròmetre analògic produeix una tensió variable constant en funció de la quantitat d’acceleració aplicada a l’acceleròmetre.

Sensors de llum

Resistència dependent de la llum

Resistència dependent de la llum

Els sensors analògics que s’utilitzen per detectar la quantitat de llum que colpeja els sensors s’anomenen sensors de llum. Aquests sensors de llum analògics es classifiquen de nou en diversos tipus, com ara la foto-resistència, el sulfur de cadmi (CdS), i, fotocèl·lula. Resistència dependent de la llum (LDR) es pot utilitzar com asensor de llum analògicque es pot utilitzar per activar i apagar les càrregues automàticament en funció del fitxerllum del diaincident a la LDR. La resistència del LDR augmenta amb la disminució de la llum i disminueix ambaugmentara la llum.

Sensors de so

Sensor de so analògic

Sensor de so analògic

Els sensors analògics que s’utilitzen per detectar el nivell sonor s’anomenen sensors de so. Aquests sensors de so analògics tradueixen l'amplitud del volum acústic del so en una tensió elèctrica per detectar el nivell de so. Aquest procés requereix alguns circuits i s’utilitzamicrocontroladorjuntament amb un micròfon per crear un senyal de sortida analògica.


Sensor de pressió

Sensor piezoelèctric

Sensor piezoelèctric

Els sensors analògics que s’utilitzen per mesurar la quantitat de pressió aplicada a un sensor s’anomenen sensors de pressió analògics.Sensor de pressióproduirà un senyal de sortida analògic que és proporcional a la quantitat de pressió aplicada. Aquests sensors de pressió s’utilitzen per a diferents tipus d’aplicacions, com ara plaques piezoelèctriques o sensors piezoelèctrics que s’utilitzen per a la generació de càrrega elèctrica. Aquests sensors piezoelèctrics són un tipus de sensors de pressió que poden produir un senyal de tensió de sortida analògica proporcional a la pressió aplicada al sensor piezoelèctric.

Sensor de temperatura analògic

Els sensors de temperatura estan àmpliament disponibles tant com a digitals com analògics. Els sensors de temperatura analògics que s’utilitzen normalment sóntermistors. N’hi ha diferents tipus determistors que s’utilitzen per a diferents aplicacions.Termistorés untèrmicamentresistència sensible que s’utilitza per detectar canvis de temperatura. Si la temperatura augmenta, llavors la resistència elèctrica determistoraugmenta. De la mateixa manera, si la temperatura disminueix, la resistència disminueix. S'utilitza en diverses aplicacions de sensors de temperatura.

Kit de projecte del sistema de control de temperatura analògic per Edgefxkits.com

Kit de projecte del sistema de control de temperatura analògic per Edgefxkits.com

Exemple pràctic desensor de temperatura analògicestà basat en termistor sistema de control de temperatura . Aquest projecte s’utilitza per mantenir la temperatura constant en una zona tancada. Un diagrama de blocs del sistema de control de temperatura consisteix enllum(que representa un refrigerador), sensor de temperatura otermistor, relleu.

Diagrama de blocs del sistema de control de temperatura analògic per Edgefxkits.com

Diagrama de blocs del sistema de control de temperatura analògic per Edgefxkits.com

Si la temperatura superacert valor, llavors el llum s'encén automàticament, indicant un refredador per tornar la temperatura al valor normal. Funcionament juntament amb un termistor de coeficient de temperatura negatiu s'utilitza per activar el relé, si la temperatura supera cert rang. Com que aquest procés d’activació del relé per encendre el refrigerador (en aquest sistema que es mostra com a llum) es pot fer automàticament, per tant no hi hacal controlartemperatura en persona.Termistorés el sensor de temperatura analògic més utilitzat, a causa del seu baix avantatge. Sempre que es produeixen canvis de temperatura, els paràmetres d’entrada a l’amplificador operacional s’alteraran. Per tant, l’amplificador operatiu proporciona una sortida que dinamitza el relé i elcàrregas'activa o es desactiva en conseqüència.

Si fem servir un digital sensor de temperatura en comptes del sensor de temperatura analògic, es pot millorar la precisió del sistema de control de temperatura.

Sensors digitals

Els sensors electrònics o sensors electroquímics en què la conversió de dades i la transmissió de dades tenen lloc digitalment s’anomenen sensors digitals. Aquests sensors digitals substitueixen els sensors analògics, ja que són capaços de superar els inconvenients dels sensors analògics. El dsensor igitalconsta principalment de tres components: senor, cable i transmissor.Ensensors digitals, el senyal mesurat es converteix directament en sortida de senyal digital dins del propi sensor digital. I aquest senyal digital es transmet per cable digitalment. Hi ha diferents tipus de sensors digitals que superen els desavantatges dels sensors analògics.

Acceleròmetres digitals

El mètode de generació de sortida d’ona quadrada de freqüència variable mitjançant l’acceleròmetre digital s’anomena modulació d’amplada de pols. Les lectures les pren l’acceleròmetre modulat en amplada de pols atarifa fixa, generalment a 1000 Hz (però això es pot configurar mitjançantusuaribasat en el CI utilitzat). El senyal PWM de sortida, l'amplada del pols o el cicle de treball són proporcionals al valor d'acceleració.

Sensor digital de temperatura

Sensor digital de temperatura DS1620

Sensor digital de temperatura DS1620

DS1620 és un sensor de temperatura digital que proporciona temperatura dedispositiuamb lectures de temperatura de 9 bits. Actua un termòstat amb les seves tres sortides d'alarma tèrmica. Si eltemperaturadedispositiués superior o igual ausuarila temperatura definida TH, llavors la cuixa és elevada. Si eltemperaturadeldispositiués menor o igual ausuaritemperatura definida TL, llavors el TLOW és elevat. Si eltemperaturadeldispositiusupera TH i es manté elevat fins que cau per sota del TL, llavors el TCOM és elevat.

Kit de projectes del sistema de control de temperatura digital de Edgefxkits.com

Kit de projectes del sistema de control de temperatura digital de Edgefxkits.com

Un exemple pràctic del sensor digital es pot considerar com un sistema de control de temperatura digital mitjançantsensor de temperatura digitalque té més avantatges i precisió en comparació amb elsistema analògic de control de temperaturamitjançant sensor analògictermistor.

Diagrama de blocs del sistema de control de temperatura digital per Edgefxkits.com

Diagrama de blocs del sistema de control de temperatura digital per Edgefxkits.com

El sensor de temperatura digital DS1620, els botons polsadors, la pantalla de set segments i el relé estan connectats 8051microcontrolador . Aquest sistema de control de temperatura digital proposat proporcionavisualitzaciód’informació de temperatura mitjançant pantalles de set segments. Si el valor de la temperatura supera el punt de configuració, el relé apaga la càrrega (escalfador) després de rebre-lasenyaldes delmicrocontrolador. Aquí s’utilitza una làmpada per representar la càrrega a efectes demostratius. Com que aquest sistema de control de temperatura digital proporciona precisió en mostrar informació de temperatura en pantalles de set segments, és avantatjós que el sistema de control de temperatura analògic.

Les tendències emergents recentsen tecnologies han desenvolupat sensors digitals més avançats per superar els desavantatges dels sensors analògics. Lentament, cada sensor analògic es va substituint pel sensor digital en moltes aplicacions. Per obtenir més ajuda tècnica sobre projectes electrònics mitjançant sensors analògics i digitals, podeu contactar amb nosaltres publicant els vostres comentaris a la secció de comentaris següent.

Crèdits fotogràfics