Często używamy różnych typów czujników w kilku zastosowaniach elektrycznych i elektronicznych, które są klasyfikowane jako chemiczne, ciśnienie, temperatura, położenie, siła, bliskość, termiczne, obecności, przepływu, optyczne, samochodowe, dźwiękowe, prędkości, magnetyczne, elektryczne, cieplne, czujniki światłowodowe , czujniki analogowe i cyfrowe. Czujnik można zdefiniować jako urządzenie, które wykrywa zmiany wielkości fizycznych lub elektrycznych lub innych i w ten sposób generalnie wytwarza elektryczny lub optyczny sygnał wyjściowy jako potwierdzenie zmiany tej określonej wielkości. W tym artykule omówimy pokrótce różne typy czujników i praktyczne przykłady. Ale przede wszystkim musimy znać rodzaje czujników analogowych i cyfrowych.
Czujniki analogowe
Tam są różne typy czujników które wytwarzają ciągły analogowy sygnał wyjściowy i te czujniki są uważane za czujniki analogowe. Ten ciągły sygnał wyjściowy wytwarzany przez czujniki analogowe jest proporcjonalny do wielkości mierzonej. Istnieją różne typy czujników analogowych. Praktyczne przykłady różnych typów czujników analogowych są następujące: akcelerometry, czujniki ciśnienia, czujniki światła, czujniki dźwięku, czujniki temperatury i tak dalej.
Akcelerometry
Czujniki analogowe, które wykrywają zmiany pozycji, prędkości, orientacji, wstrząsów, wibracji i pochylenia poprzez wykrywanie ruchu, nazywane są akcelerometrami. Te analogowe akcelerometry są ponownie podzielone na różne typy w oparciu oróżnorodnośćkonfiguracji i wrażliwości.
Akcelerometr
Te akcelerometry są dostępne jako czujniki analogowe i cyfrowe, oparte naSygnał wyjściowy. Akcelerometr analogowy wytwarza stałe napięcie zmienne w zależności od przyspieszenia zastosowanego do akcelerometru.
Czujniki światła
Rezystor światłoczuły
Czujniki analogowe, które są używane do wykrywania ilości światła padającego na czujniki, nazywane są czujnikami światła. Te analogowe czujniki światła są ponownie podzielone na różne typy, takie jak fotorezystor, siarczek kadmu (CdS) i fotokomórka. Rezystor światłoczuły (LDR) może być używany jakoanalogowy czujnik światłaktóry może być używany do automatycznego włączania i wyłączania obciążeń w oparciu oświatło dzienneincydent na LDR. Opór LDR rośnie wraz ze spadkiem światła i maleje wraz ze spadkiemzwiększaćw świetle.
Czujniki dźwięku
Analogowy czujnik dźwięku
Czujniki analogowe używane do wykrywania poziomu dźwięku nazywane są czujnikami dźwięku. Te analogowe czujniki dźwięku przekształcają amplitudę głośności dźwięku na napięcie elektryczne w celu wykrywania poziomu dźwięku. Ten proces wymaga pewnych obwodów i wykorzystujemikrokontrolerwraz z mikrofonem do tworzenia analogowego sygnału wyjściowego.
Czujnik ciśnienia
Czujnik piezoelektryczny
Czujniki analogowe, które są używane do pomiaru wielkości ciśnienia przykładanego do czujnika, nazywane są analogowymi czujnikami ciśnienia.Czujnik ciśnieniawygeneruje analogowy sygnał wyjściowy, który jest proporcjonalny do wielkości zastosowanego ciśnienia. Te czujniki ciśnienia są używane w różnych typach zastosowań, takich jak płytki piezoelektryczne lub czujniki piezoelektryczne które są używane do wytwarzania ładunku elektrycznego. Te czujniki piezoelektryczne są jednym z rodzajów czujników ciśnienia, które mogą wytwarzać analogowy sygnał napięcia wyjściowego proporcjonalny do ciśnienia przykładanego do czujnika piezoelektrycznego.
Analogowy czujnik temperatury
Czujniki temperatury są szeroko dostępne zarówno jako czujniki cyfrowe, jak i analogowe. Zwykle używane są analogowe czujniki temperaturytermistory. Tam są różne typytermistory które są używane do różnych zastosowań.Termistorjesttermicznieczuły rezystor używany do wykrywania zmian temperatury. Jeśli temperatura wzrośnie, opór elektrycznytermistorwzrasta. Podobnie, jeśli temperatura spada, opór maleje. Jest używany w różnych aplikacjach czujników temperatury.
Zestaw projektowy analogowego systemu kontroli temperatury firmy Edgefxkits.com
Praktyczny przykładanalogowy czujnik temperaturyjest oparty na termistorze system kontroli temperatury . Ten projekt służy do utrzymania stałej temperatury w zamkniętym pomieszczeniu. Schemat blokowy układu regulacji temperatury składa się zlampa(który reprezentuje chłodnicę), czujnik temperatury lubtermistorprzekaźnik.
Schemat blokowy analogowego systemu kontroli temperatury opracowany przez Edgefxkits.com
Jeśli temperatura przekroczypewna wartość, następnie lampka zapala się automatycznie, wskazując chłodzenie w celu przywrócenia normalnej temperatury. Działający razem z termistorem o ujemnym współczynniku temperaturowym służy do załączania przekaźnika w przypadku przekroczenia przez temperaturę określonego zakresu. Ponieważ ten proces załączania przekaźnika załączającego chłodnicę (w tym układzie pokazany jako lampka) może odbywać się automatycznie, stąd nie matrzeba monitorowaćtemperatura osobiście.Termistorjest najczęściej stosowanym analogowym czujnikiem temperatury ze względu na jego niską cenę. Zawsze, gdy zachodzą zmiany temperatury, parametry wejściowe wzmacniacza operacyjnego zostaną zmienione. W ten sposób wzmacniacz operacyjny zapewnia wyjście, które zasila przekaźnik iZaładujodpowiednio się włącza lub wyłącza.
Jeśli korzystamy z plików cyfrowych czujnik temperatury zamiast analogowego czujnika temperatury można poprawić dokładność systemu kontroli temperatury.
Czujniki cyfrowe
Czujniki elektroniczne lub czujniki elektrochemiczne, w których konwersja i transmisja danych odbywa się cyfrowo, nazywane są czujnikami cyfrowymi. Te czujniki cyfrowe zastępują czujniki analogowe, ponieważ są w stanie przezwyciężyć wady czujników analogowych. Dczujnik igitalskłada się głównie z trzech elementów: czujnika, kabla i nadajnika.Wczujników cyfrowych, mierzony sygnał jest bezpośrednio konwertowany na wyjście sygnału cyfrowego wewnątrz samego czujnika cyfrowego. A ten cyfrowy sygnał jest przesyłany kablem cyfrowo. Istnieją różne typy czujników cyfrowych, które przezwyciężają wady czujników analogowych.
Akcelerometry cyfrowe
Metoda generowania wyjściowej fali prostokątnej o zmiennej częstotliwości przez akcelerometr cyfrowy nosi nazwę modulacji szerokości impulsu. Odczyty są pobierane przez akcelerometr z modulacją szerokości impulsu przystała stawka, zwykle przy 1000 Hz (ale można to skonfigurować za pomocą plikuużytkownikna podstawie zastosowanego układu scalonego). Wyjściowy sygnał PWM, szerokość impulsu lub cykl pracy są proporcjonalne do wartości przyspieszenia.
Cyfrowy czujnik temperatury
Cyfrowy czujnik temperatury DS1620
DS1620 to cyfrowy czujnik temperatury który zapewnia temperaturęurządzeniez 9-bitowymi odczytami temperatury. Działa jako termostat z trzema wyjściami alarmu termicznego. Jeślitemperaturazurządzeniejest większa niż lub równaużytkownikzdefiniowanej temperaturze TH, następnie THIGH jest napędzany w górę. Jeślitemperaturazurządzeniejest mniejsze lub równeużytkownikzdefiniowanej temperaturze TL, wtedy TLOW jest ustawiana wysoko. Jeślitemperaturazurządzenieprzekracza TH i pozostaje wysoki, dopóki nie spadnie poniżej poziomu TL, wtedy TCOM jest napędzany wysoko.
Zestaw do projektowania cyfrowego systemu kontroli temperatury opracowany przez Edgefxkits.com
Praktyczny przykład czujnika cyfrowego można uznać za cyfrowy system kontroli temperatury wykorzystującycyfrowy czujnik temperaturyktóry ma więcej zalet i dokładności w porównaniu zanalogowy system kontroli temperaturyza pomocą czujnika analogowegotermistor.
Schemat blokowy cyfrowego systemu kontroli temperatury opracowany przez Edgefxkits.com
Cyfrowy czujnik temperatury DS1620, przyciski, siedmiosegmentowy wyświetlacz i przekaźnik są połączone 8051mikrokontroler . Ten proponowany cyfrowy system kontroli temperatury zapewniapokazinformacji o temperaturze na siedmiosegmentowych wyświetlaczach. Jeżeli wartość temperatury przekroczy wartość zadaną, to obciążenie (grzałka) zostanie wyłączone przez przekaźnik po odbiorzesygnałzmikrokontroler. Tutaj lampa jest używana do reprezentowania obciążenia w celach demonstracyjnych. Ponieważ ten cyfrowy system kontroli temperatury zapewnia dokładność poprzez wyświetlanie informacji o temperaturze na siedmiosegmentowych wyświetlaczach, jest on korzystniejszy niż analogowy system kontroli temperatury.
Najnowsze pojawiające się trendyw technologiach opracowali najbardziej zaawansowane czujniki cyfrowe, aby przezwyciężyć wady czujników analogowych. Powoli w wielu zastosowaniach każdy czujnik analogowy jest zastępowany przez czujnik cyfrowy. Aby uzyskać więcej pomocy technicznej dotyczącej projekty elektroniczne Korzystając z czujników analogowych i cyfrowych, możesz skontaktować się z nami, zamieszczając swoje uwagi w sekcji komentarzy poniżej.
Kredyty fotograficzne
