Сенсор это: Сенсор — что это такое? Определение, значение, перевод

Сенсоры – устройства, которые делают телефон умным!

Опубликовано:
07 июня 2012

• Акселерометр
• Гироскоп
• Барометр
• Цифровой компас
• И прочее

Идея, ставшая уже банальностью: сегодня телефон – это не просто «звонки» и «смс», а нечто большее. Но в этой статье мы поговорим не о том, как выходить с телефона в Интернет, не о гиперподключенности и не о возможностях операционных систем. А поговорим мы о сенсорах, которыми современные устройства буквально напичканы.

Итак, что такое сенсоры? Это микроустройства в самом смартфоне (плеере, планшете, навигаторе, ноутбуке, фотокамере, игровой консоли и т.д.), которые делают его умным, а также связывает с внешним миром. Без сенсора смартфон представляет собой всего лишь железку, которая почти никак не реагирует на окружающую среду. С помощью сенсоров появляется связь с миром вокруг, а значит. Появляются и новые удивительные функции.

Акселерометр

Он же G-сенсор. Пожалуй, самый распространенный датчик – его можно встретить практически в каждом современном устройстве – от недорогого плеера до премиального смартфона. Задача акселерометра проста – отслеживать «ускорение», которое придается устройству. Казалось бы, куда ускоряться тому же телефону, однако в тот момент, когда мы его переворачиваем, происходит движения с ускорением. Акселерометр регистрирует его и, на основе полученных от него данных, запускается процесс, например, – изменить ориентацию экрана, повернув его.

Но это не все, что может сделать это сенсор. В недавно вышедшем смартфоне Samsung Galaxy S3 акселерометр используется для управления аппаратом движениями: масштабирование страницы браузера при наклоне смартфона, обновление списка Bluetooth-устройств при встряске и т.д.

Trail Xtreme 2 – продолжение хитовых гонок на кроссовом мотоцикле, в которых все подчиняется лишь закону гравитации. Как и в жизни.

Конечно же, акселерометр вовсю применяется в играх, особенно в симуляторах (гонки, «леталки»), и играх, основанных на физике (всяческие «катания шариков» и гонки на кроссовых мотоциклах), а также в специфических приложениях вроде измерителя угла наклона (в простонародье «уровень»).

Adrenaline 6 – без акселерометра никуда. Ну, почти никуда, т.к. управление можно настроить.

В фотоаппаратах акселерометр может использоваться для поворота отснятого кадра, а в ноутбуках – для срочной парковки головок жесткого диска, если вдруг компьютер падает. Проще говоря, акселерометр имеет дело с положением устройства в пространстве и наклоном корпуса телефона, опираясь при этом на его ускорения при смене этого положения.

Гироскоп

С положением в пространстве работает и следующий сенсор – гироскоп. Его задача – регистрировать положение устройства относительно трех осей координат. Гироскоп произвел настоящий фурор с выходом iPhone 4 (сейчас этот датчик можно найти в каждом солидном смартфоне), поскольку он позволил создать продвинутую «дополненную реальность», особенно в играх, особенно в 3D-шутерах, в которых двух больших пальцев на двух виртуальных джойстиках явно не хватает. С появлением же гироскопа один из джойстиков заменился кнопкой «Огонь!», а чтобы прицелиться, нужно просто взять и прицелится смартфоном в пространстве!

N. O.V.A. 3 – сногсшибательная графика и, конечно же, реалистичное управление с помощью гироскопа. Впрочем, в первых двух частях гироскоп также используется.

Одна из самых «забористых» использующих гироскоп игр – это, пожалуй, N.O.V.A., которая существует в трех частях, для iOS и Android. Кроме игр гироскоп может использоваться в браузерах дополненной реальности для более точного позиционирования устройства в пространстве, а также в радиоуправляемых летательных аппаратах для устройства на iOS и Android.

Барометр

Помогает с позиционированием еще один сенсор – барометр. Он стал появляться в смартфонах совсем недавно, с выходом Samsung Galaxy Nexus, и может уменьшить время подключения к сигналу GPS.

Samsung Galaxy Nexus – первый смартфон с барометром!

Кроме того, помимо получения сигнала от спутника, в задачи GPS-приемника входит вычисление местоположения устройства, а сделать это гораздо проще, когда одно из значений становится известным, и это значение – высота над уровнем море, – предоставляется именно барометром.

Samsung Galaxy S3 – технологичней некуда!

И действительно, на примере смартфона Samsung Galaxy S3, где приемник GPS+ГЛОНАСС дополнен барометром, мы убедились в том, что захват сигнала от спутника и определение первоначального местоположения происходит мгновенно!

Цифровой компас

И четвертый сенсор, который занимается позиционированием – это цифровой компас, или магнитометр. Он используются в мобильных устройствах для определения стороны света, в которую направлено устройство.

iPhone 4 – классика жанра.

Как и привычный нам магнитный компас, цифровой компас отслеживает ориентацию устройства в пространстве относительно магнитных полюсов Земли. Информация, полученная от компаса, используется в картографических и навигационных приложениях.

И прочее

Другие сенсоры в смартфоне – это датчик освещенности и датчик приближения. Задачи первого очень и очень просты – определить степень освещенности «за бортом» и соответственно настроить яркость экрана. Благодаря такой автонастройке яркости стала возможной экономия электроэнергии, ведь именно экран съедает20% заряда батареи и делает это особенно быстро при постоянно повышенной яркости. Что же касается датчика приближения, то основная его задача – блокировать смартфон, чтобы пользователь не нажал, скажем, щекой на «положить трубку», поднося к уху во время разговора. Естественно, данную функцию можно расширить. К примеру, в Samsung Galaxy S3 имеется функция Прямой вызов, которая при поднесения устройства к лицу позволяет звонить контакту, чьи сведения, журнал вызовов или данные о сообщениях отображаются на экране.

Управление движениями – следующее слово в общении между человеком и техникой.

Итак, мы рзобрались с сенсорами в смартфонах и немножко затронули тему сенсоров в других мобильных устройствах. Внимательный читатель, должно быть, заметил, что мы часто ссылались на пример использования сенсоров в смартфоне Samsung Galaxy S3. Это было неспроста, поскольку Samsung Galaxy S3 – это самый продвинутый на сегодняшний день смартфон, который позволяет общаться с ним при помощи движений. И об этом мы подробно поговорим в следующей статье. А пока – приглашаем присоединиться к нашим сообществам ВКонтакте и на Facebook и следить за жизнью Цифрового центра ИОН!

Понравилось?
Расскажите друзьям!

Сенсоры

Слово «сенсоры» (по-другому — «детекторы») происходит от английского слова sense — ‘чувство, чувствовать’. У человека есть пять различных чувств: зрение, слух, обоняние, вкус и осязание. Люди всегда хотели использовать какие-то приборы, которые могут воспроизвести то, что человек чувствует, либо показать чувства в количественном эквиваленте. Мы чувствуем все качественно (например, холодно — жарко), а можно вместо этого использовать термометр, который покажет конкретную температуру. В зависимости от того, какую характеристику мы измеряем, используют различные виды сенсоров. Одним из первых появился сенсор температуры. В нем используется простое свойство, которым обладает каждый материал, — это расширение тел под действием температуры. При этом были выбраны наиболее удобные вещества. Скажем, в термометрах используется ртуть или подкрашенный спирт, расширяющиеся при повышении температуры, и поэтому мы видим ее изменение уже количественно.

Кроме тех чувств, которые человек испытывает, всегда хотелось видеть что-то невидимое — скажем, рентгеновские лучи или космические частицы, элементарные частицы. Тогда используют другой вид сенсоров, преобразующий, например, излучение невидимого диапазона в видимый. Или частицы взаимодействуют с веществом, и в результате получаются видимые фотоны, которые мы и фиксируем.

Говоря о сенсорах, можно выделить их различные варианты, соответствующие тем чувствам, которые есть у человека. При этом какие-то из сенсоров уже достаточно хорошо разработаны и используются. Например, если говорить о зрении, то у нас сейчас активно используются датчики в камерах — это светочувствительные элементы, преобразующие фотоны в электрический сигнал, который затем преобразуется электроникой.

Что касается других органов чувств, то здесь сенсоры развиты меньше. Например, электронный нос — это сенсоры, которые чувствуют различные газы. Таких сенсоров придумано очень много. Мы сейчас можем определять газы в разной концентрации с помощью приборов. Но при этом зачастую они достаточно большие или работают при высоких температурах. Поэтому сейчас разрабатываются различные подходы для сенсоров газа, имеющих максимальную чувствительность, меньшие размеры и должны работать при комнатной температуре.

Также можно выделить газовые сенсоры. В настоящее время разработаны сенсоры на различных принципах. Как правило, это полупроводниковые вещества, которые взаимодействуют с теми или иными молекулами и меняют их характеристики. Задача хорошего сенсора — определить концентрацию определенного аналита в минимальной концентрации. Близкая задача лежит в детекции различных жидкостей, которая нужна для того, чтобы определять концентрации, например, биологических молекул в нашей крови или моче, чтобы делать экспресс-анализ. Последние результаты показывают, что можно детектировать молекулы до фемтомолярной концентрации. Фемто — это 10-15, то есть это одна молекула на стакан воды. Для многих заболеваний характерно появление новых молекул в небольших концентрациях. И именно их детектирование может позволить определить заболевание на начальных стадиях.

Современные тенденции заключаются в том, чтобы детектировать молекулы в минимальных концентрациях — например, в концентрации в миллиардных частях. Это нужно для того, чтобы определять различные заболевания. Известно, что, когда человек заболевает, у него в дыхательных путях и легких появляются малейшие концентрации газов — скажем, оксида азота, аммиака или ацетиленида. Есть работы, которые показывают, что, анализируя выдыхаемый человеком воздух, можно определить заболевание органов дыхания либо обнаружить первичные признаки появления рака.

Сенсорами могут служить любые вещества, изменяющие свои характеристики под воздействием внешних условий. Этими характеристиками может быть как объем, который используют в детектировании температуры, так и изменение электрических или оптических характеристик. Например, вещества могут менять свой цвет под воздействием аналитов, как правило газов. Либо у них может возгораться или тушиться люминесценция. Исходя из того, что с веществом происходит, эффект можно использовать для создания различных сенсоров. Например, газы можно детектировать люминесцентными методами: происходит тушение люминесценции в случае взаимодействия с аналитом. Один из способов детектирования микроколичества взрывчатого вещества — это взаимодействие динитротолуола с аналитом, люминесценция которого при этом тушится.

Для детектирования тех же веществ можно использовать совсем другие сенсоры, основанные на изменении электрических свойств. Здесь можно использовать либо самые простые сенсоры — это резисторы, направленные на измерение сопротивления, либо более сложные — транзисторы, у которых больше характеристик меняется под внешним воздействием. Если у вас есть несколько меняющихся характеристик, тогда можно перейти от создания индивидуального сенсора к созданию матриц сенсоров, которые бы детектировали различные аналиты. Анализируя все с помощью соответствующих программ, можно попытаться получать информацию о полном составе воздуха либо жидкости. Проблема создания единой матрицы сенсора заключается в том, что у каждого сенсора есть кроме его чувствительности ряд других характеристик, например селективность. Это означает, что один и тот же сенсор может давать сигнал на один аналит и на другой, но при этом сигнал будет разный.

Характерный пример селективности — это широко используемые сенсоры для детектирования нитратов в продуктах. Это достаточно дешевый прибор, потому что используется самый простой детектор, детектирующий сопротивление. Когда мы вставляем щуп в овощ или фрукт, он показывает, какое сопротивление, а потом пересчитывает и говорит, сколько там может быть нитратов. На самом деле этот сенсор не селективный: он не обнаруживает нитраты, а измеряет ток, протекающий в данной среде. У каждого овоща и фрукта есть свой солевой состав, и отсюда известен средний ток: если он превышен, то считается, что это превышение как раз обусловлено превышением нитратов. Дальше происходит пересчет лишнего тока на содержание нитратов. Если же мы хотим определить состав сложных смесей, то нужно использовать матрицы сенсоров, которые дают разный сигнал на разные аналиты.

Поговорим о перспективах развития сенсорной тематики. Мое мнение заключается в том, что люди хотят использовать как можно больше сенсоров в их повседневной жизни. И одно из устройств, которое использует большинство новейших достижений высоких технологий, — это наш смартфон. Сегодня он имеет всего два «органа чувств»: динамик, позволяющий определять звуковые волны, и камеру, которая позволяет определять световые излучения, свет, изображения. Хотелось бы, чтобы его функции были расширены, и тогда он бы мог определять, например, чистоту окружающего нас воздуха и чистоту продуктов, которые мы используем. Тогда ему нужно добавить еще две функции: электронный нос и электронный язык. Поэтому общая тенденция развития новых сенсоров заключается в том, чтобы создавать их все более миниатюрными.

Еще одно перспективное применение сенсора — робототехника. Сейчас создаются роботы, напоминающие человека, поэтому им нужно использовать какие-то органы чувств, приближенные к органам человека. В дополнение к существующим уже камерам и динамикам необходимо создать и органы, измеряющие давление, чтобы робот мог аккуратно брать рукой предмет. В таких перспективных применениях требуются миниатюрные сенсоры, работающие при комнатной температуре. Их можно создавать на основе различных материалов. Сейчас активно разрабатывают такие материалы, как графен и нанотрубки. Также используют материалы из органической электроники, которая обладает полупроводниковыми свойствами, но при этом гибкая и чувствительная к различным воздействиям.

Для экстремальных условий созданы датчики, работающие при высоком давлении, при высоких температурах, в условиях космической радиации. Для таких датчиков органические материалы, скорее всего, не подходят. Здесь используют неорганические материалы, потому что если датчик работает при высоких температурах, то, соответственно, должен быть материал, который выдерживает их.

Отдельная сфера — это датчики для невидимого излучения. Интересно, что во многих случаях датчиками могут служить совершенно обычные вещества, например вода. Вода — это тоже своего рода датчик, она может взаимодействовать с приходящими из космоса излучениями. Есть целые лаборатории, которые сооружают на воде или во льдах, где выстраивают много датчиков фотонного излучения. Изначально вода поглощает эти элементарные частицы, и там появляются фотоны, а потом их детектируют с помощью стандартных детекторов фотонов. В качестве такой воды-датчика используют океанскую воду либо воду Байкала, чистую воду.

Вопрос о материалах для датчиков достаточно комплексный, к нему можно подойти с двух сторон. Прежде всего, в рамках фундаментальных исследований можно создать новый материал и исследовать его свойства, и если вдруг обнаружилось, что у него есть необычное воздействие, то тогда из него создают сенсор. Либо, наоборот, требование идет от заказчика: нужен сенсор, чтобы он детектировал при конкретных температурах. Тогда уже смотрят, какой материал здесь подходит, чтобы он был стабилен при этих условиях и давал отклик. Универсального материала, например, для газовых или температурных сенсоров не существует.

В то же время в разных областях используют разные материалы. Скажем, есть неорганические сенсоры на те же газы, которые детектируют и органические сенсоры, но у них разные условия работы. Неорганические работают при высоких температурах, а органические, наоборот, при комнатных. Иногда делают комбинацию, чтобы сенсор был селективным. Тогда дополнительно к чувствительному элементу зачастую добавляют рецептор — материал, селективно взаимодействующий с аналитом. Он изменяет свои свойства, и потом уже измененное свойство детектируется. В реальности отбирают наилучшие материалы, у которых наибольший отклик, при этом они еще наиболее дешевы, чтобы это можно было использовать.

Источник: ПостНаука

Датчик

— Глоссарий | CSRC

• Проекты
• Публикации Развернуть или свернуть
• Темы Развернуть или свернуть
• Новости и обновления
• События
• Глоссарий
• О CSRC Развернуть или свернуть

Поиск

Сортировать по

Релевантность (наилучшее соответствие)Срок (A-Z)Срок (Z-A)

Пункты на странице 100200500Все

Глоссарий

А | Б | С | Д | Е | Ф | г | ЧАС | я | Дж | К | л | М | Н | О | п | Вопрос | р | С | Т | U | В | Вт | Икс | Д | Z

Датчик

Определения:

  Компонент системы обнаружения и предотвращения вторжений, который отслеживает и анализирует сетевую активность, а также может выполнять профилактические действия.
Источник(и):
НИСТ СП 800-150 от НИСТ СП 800-94

  Устройство, вырабатывающее выходное напряжение или ток, отражающее некоторые измеряемые физические свойства (например, скорость, температуру, расход).

Источник(и):
NIST SP 800-82 Ред. 2 от Словарь по автоматизации, системам и приборам

  Устройство, которое измеряет физическую величину и преобразует ее в сигнал, который может быть прочитан наблюдателем или прибором. Датчик — это устройство, которое реагирует на входную величину, генерируя функционально связанный выходной сигнал, обычно в форме электрического или оптического сигнала.
Источник(и):

NIST SP 800-82 Ред. 2

  Часть устройства Интернета вещей, способная обеспечить наблюдение за аспектом физического мира в форме данных измерений.
Источник(и):
НИСТИР 8259 от НИСТИР 8228

Что такое датчик? Различные типы датчиков с приложениями

Содержание

Что такое датчики

?

Датчик может быть определен как машина, модуль, подсистема или устройство, целью которых является обнаружение изменений и событий в окружающей среде. Информация об этих изменениях далее отправляется в различную другую электронику, в основном состоящую из компьютерного процессора. Датчик всегда используется вместе с электронным устройством.

Датчики используются в различных предметах повседневного обихода, состоящих из ламп с ощущением прикосновения, которые затемняются и загораются при прикосновении к основанию и сенсорным кнопкам лифта. Со временем в области микромашин и платформ микроконтроллеров были достигнуты успехи, которые стали более простыми в использовании.

Со временем использование датчиков расширилось за пределы измерения давления или расхода и традиционных полей температуры. Аналоговые датчики, такие как чувствительные к силе резисторы и потенциометры, широко используются даже сегодня.

Приложения включают самолеты и космонавтику, медицину, автомобили, производство и машиностроение, робототехнику и различные другие аспекты, связанные с повседневной жизнью. Существуют различные датчики, которые используются для измерения физических и химических свойств материалов.

Теперь давайте прочитаем классификацию датчиков , после чего мы рассмотрим типы датчиков и как работают датчики .

Классификация датчиков  

Датчики классифицируются на основе выходного сигнала, измеряемых ими физических параметров и различных других моментов. Датчики на основе выходного сигнала классифицируются на датчики с аналоговым и цифровым выходом.

Выходной сигнал, выдаваемый датчиками, в случае датчиков с аналоговым выходом представляет собой аналоговое напряжение, которое можно измерить и использовать для определения требуемого физического параметра. Это достигается за счет использования передаточной функции датчика. Это может быть резистивное, емкостное или любое другое аналоговое устройство.

Цифровые данные, которые можно считывать через параллельные или последовательные коммуникационные шины, представляют собой выходные данные датчиков с цифровым выходом. Формат данных в этом случае показан в паспорте датчика. Датчик акселерометра является примером цифрового датчика, который используется для отправки выходных данных с использованием двухпроводной шины I2C.

Вы также можете прочитать:  Что такое усилитель и как он работает?

Датчики дополнительно классифицируются на основе физических параметров; эти типы могут быть использованы для измерения чего угодно. Наиболее распространенными датчиками являются датчик наклона, магнитный датчик, камеры, датчик цвета, датчик давления, датчик отпечатков пальцев, датчик тока, датчик освещенности и т. д.

Различные

Типы датчиков и их применение

В повседневной жизни стало нашей привычкой часто использовать различные типы датчиков в энергосистемах, включающих системы управления нагрузкой, электрические и электронные устройства, а также промышленную и бытовую автоматизацию. Все типы датчиков далее делятся на аналоговые и цифровые датчики.

Однако существует несколько типов датчиков , которые используются в электронных приложениях, таких как датчики давления, сенсорные датчики, ИК-датчики, ультразвуковые датчики, датчики температуры, датчики приближения и т. д.

Датчики температуры:            

Температура – ​​это обычно измеряемая величина окружающей среды по разным причинам. Существуют различные типы датчиков температуры, которые используются для измерения температуры, такие как термисторы, датчики температуры сопротивления, термопары, полупроводниковые датчики температуры и так далее.

В зависимости от требований для измерения температуры в различных приложениях используются различные типы датчиков. Простой датчик температуры со схемой может использоваться для включения и выключения нагрузки при определенной температуре.

Эта температура определяется датчиком температуры, в этих случаях используется термистор. Цепь датчика температуры состоит из термистора, транзистора, реле и батареи. Датчик температуры активирует реле, определяя требуемую температуру.

Реле включает подключенную к нему нагрузку, которая может быть переменного или постоянного тока. Эта схема может быть дополнительно использована для управления вентилятором в зависимости от температуры. Прежде всего, этот тип датчика может быть дополнительно классифицирован на различные другие типы, такие как цифровые датчики температуры, термисторы и так далее.

ИК-датчики:

Небольшие фоточипы, состоящие из фотоэлементов, которые используются для обнаружения и излучения инфракрасного света, называются ИК-датчиками. Эти датчики чаще всего используются для разработки технологии дистанционного управления.

Эти датчики могут использоваться для обнаружения различных препятствий роботизированного транспортного средства и управления его направлением. Существуют различные типы датчиков, которые можно использовать для обнаружения инфракрасного излучения.

Простым примером схемы ИК-датчика, которую мы используем в повседневной жизни, является пульт дистанционного управления телевизором. Он включает схемы ИК-приемника и схемы ИК-излучателя, которые могут быть спроектированы. Схема ИК-излучателя используется пользователем в качестве пульта дистанционного управления для излучения инфракрасного света.

Этот инфракрасный свет передается или направляется в схему ИК-приемника, которая взаимодействует с такими устройствами, как роботы с дистанционным ИК-управлением или телевизор. Эти датчики в дальнейшем используются для разработки телевизионных пультов дистанционного управления.

Пульт от телевизора — это пример простого электронного проекта на основе ИК-датчика, который используется для управления роботизированным транспортным средством в удаленных районах с помощью ИК-пульта или пульта от телевизора. Этот тип телевизионного пульта используется для отправки команд роботизированному транспортному средству.

Ультразвуковой датчик:

Ультразвуковой датчик или приемопередатчик — это датчик, который работает по принципу радара или гидролокатора и известен тем, что оценивает атрибуты цели путем интерпретации. Эти датчики классифицируются как активные и пассивные ультразвуковые датчики и могут различаться по принципу их работы.

Активные ультразвуковые датчики известны тем, что генерируют высокочастотные звуковые волны, которые возвращаются ультразвуковым датчиком для оценки эха. Интервал времени, затраченный на прием и передачу эха, помогает в определении расстояния до объекта.

Однако пассивные ультразвуковые датчики используются только для обнаружения ультразвукового шума, присутствие которого можно обнаружить в определенных условиях. Когда дело доходит до практического применения ультразвукового датчика со схемой, его также можно использовать в качестве схемы ультразвукового датчика расстояния.

Датчик касания:

Можно сказать, что переключатели, активируемые прикосновением, имеют датчики касания. Эти датчики подразделяются на различные типы в зависимости от их типа касания, такие как пьезосенсорный переключатель, емкостной сенсорный переключатель и сенсорный переключатель сопротивления.

Для управления грузом разработан сенсорный груз. Выключатель нагрузки с сенсорным управлением, основанный на принципе сенсорного датчика, состоит из различных блоков, таких как сенсорная пластина, нагрузка, реле и блок питания.

Датчик приближения:

Датчик приближения — это тип датчика IoT, в котором определяется наличие и отсутствие окружающих объектов. После этого обнаруженный сигнал преобразуется в форму, понятную пользователю.

Этот тип датчика в основном применяется в сфере розничной торговли, где обнаруживается любое движение и существует связь между потребителем и товаром. Пользователям предоставляются быстрые уведомления, связанные с эксклюзивными предложениями и обновлениями скидок на интересующие их продукты.

Химический датчик:

Химический датчик помогает определять различные изменения в жидкости и химические изменения в воздухе. Они в основном используются в крупных городах, так как важно следить за изменениями для обеспечения безопасности людей.

Этот тип датчика в основном используется для коммерческих наблюдений за атмосферой. Он используется для управления процессами, которые могут включать случайно или преднамеренно возникшие химические вещества, радиоактивное облучение, фармацевтическую промышленность и многоразовые операции на космических станциях.

К наиболее часто используемым химическим датчикам относятся химические полевые транзисторы, электрохимические газовые датчики, химические резисторы, недисперсионные ИК датчики, наностержни из оксида цинка и флуоресцентные хлоридные датчики.

Датчик газа:

Датчики газа аналогичны химическим датчикам, но специально предназначены для наблюдения за изменениями качества воздуха. Это делается для того, чтобы выяснить, какие виды газов в нем присутствуют. Этот датчик используется во многих областях, таких как здравоохранение, производство, сельское хозяйство, для контроля газа в угольной промышленности, химических лабораторных исследований и т. д.

Некоторые из используемых датчиков газа включают водородный датчик, гигрометр, датчик углекислого газа, датчик контроля озона, датчик загрязнения воздуха, датчик обнаружения газа и т. д. для определения паров, присутствующих в атмосфере или в газообразных веществах. Датчики влажности используются в качестве датчиков температуры, так как производственные операции требуют аналогичных условий эксплуатации. Измеряя влажность, можно быть уверенным, что вся процедура пройдет легко.

В случае модификации могут быть предприняты немедленные действия, поскольку эти датчики известны тем, что быстро определяют изменения. Существует множество областей, в которых они используются, например, вентиляторы, жилое и коммерческое использование для целей отопления и т. Д. Некоторые другие области включают метеорологию, теплицы, автомобили, окраску, производство покрытий и больницы.

Датчик ускорения:

Датчик ускорения используется для расчета значений ускорения и угла. Акселерометр в основном используется для расчета ускорения. Есть два типа сил, которые воздействуют на акселерометр; это статическая сила и динамическая сила.

Эти датчики представлены в различных конфигурациях, и их тип выбора зависит от отраслевых требований. Есть несколько параметров, которые необходимо проверить перед выбором датчиков, таких как общее количество осей, полоса пропускания, чувствительность, тип выходов и т. д.

Датчик звука:

Датчики звука обычно можно идентифицировать как микрофонные устройства. которые используются для подачи соответствующего уровня напряжения и звука на основе определения уровня звука. Внедрив звуковой датчик, можно изготовить небольшого робота для навигации на основе полученного звука.

По сравнению с датчиками света процесс проектирования датчиков звука более сложен. Причина в выдаче ими минимальной разницы напряжений. Это дополнительно должно быть усилено для обеспечения измеримого изменения напряжения.

Различные другие датчики включают в себя датчик освещенности, тактильные датчики, датчики силы и т. д. Типы датчиков, используемых в строительстве, включают датчики обнаружения движения, датчики камеры, датчики газа, датчики обнаружения дыма и огня, датчики электрического напряжения и тока, и датчики температуры.

Использование датчиков

Если мы внимательно осмотримся, то увидим, что датчики используются во многих продуктах, которые мы используем в повседневной жизни. Датчики используются в различных отраслях промышленности, включая автомобильную, медицинскую, аэрокосмическую, оборонную и сельскохозяйственную.

Вы также можете прочитать:  Что такое резисторы: классификация, типы, использование и описание

Датчики положения используются для измерения движения, смещения и положения, а также могут быть вращательными или линейными. Они используются для управления дроссельной заслонкой, измерения направления ветра, позиционирования рампы и моста, моделирования полетов и измерения угла поворота руля.

Датчики давления используются для измерения давления и могут быть дифференциальными, манометрическими или абсолютными. Наиболее распространенные типы используемых датчиков давления включают преобразователи, которые также известны как реле давления или преобразователи давления.

Некоторыми областями применения датчиков давления являются давление масла, давление в шинах, тормозные системы транспортных средств, давление масла, вентиляторы, фильтры, дизельные двигатели и двигатели. Датчики силы, также известные как тензодатчики или датчики веса, используются для взвешивания в весах.

Датчики веса известны тем, что обеспечивают точное измерение веса путем измерения величины прилагаемой силы. Датчики нагрузки используются в счетных весах, бункерных весах, платформенных весах, взвешивании в цистернах и взвешивании на борту.

Датчики температуры используются для контроля и измерения температуры жидкостей, твердых тел и газов. Это наиболее часто используемый датчик в домах, и он используется в различных формах и размерах для различных целей.

Этот тип датчика используется в двигателях, поверочных панелях, компьютерах, промышленном оборудовании, электрических радиаторах, средствах контроля выхлопных газов и бытовой технике. Датчики очень полезны и используются в различном оборудовании, используемом в нашей повседневной жизни.

Применение цифровых датчиков

Цифровые датчики представляют собой электрохимические датчики или электронные датчики, в которых происходит передача и преобразование данных. Известно, что цифровые датчики преодолели недостатки аналоговых датчиков и постепенно начали их заменять.

Цифровые датчики бывают разных типов, например, цифровые акселерометры и цифровые датчики температуры. Цифровой акселерометр известен тем, что генерирует выходной прямоугольный сигнал переменной частоты, называемый широтно-импульсной модуляцией. При этом показания снимаются с фиксированной скоростью акселерометром с широтно-импульсной модуляцией.

Цифровой датчик температуры известен тем, что обеспечивает температуру устройства с 9-битными показаниями температуры. Он известен тем, что действует как термостат с наличием трех выходов тепловой сигнализации. Он рассматривается как цифровая система контроля температуры, в которой используются цифровые датчики температуры.

Эта система управления имеет ряд преимуществ и обеспечивает точные результаты по сравнению с аналоговой системой управления температурой. Цифровая система контроля температуры может отображать температуру и отключаться, когда температура превышает заданное значение.

Как работают датчики?

Известно, что датчики реагируют на изменяющиеся физические условия, вызывая изменение своих электрических свойств. Было замечено, что искусственные датчики в большинстве случаев полагаются на электронные системы для анализа, сбора и передачи информации об окружающей среде.

Проще говоря, можно сказать, что датчик преобразует раздражители, такие как звук, движение, тепло и свет, в электрические сигналы. Эти сигналы передаются через интерфейс, который далее преобразует их в двоичный код, передавая их на компьютер для обработки.

В основном датчики действуют как переключатель и используются для управления потоком электрических зарядов, проходящих через цепь. Переключатели составляют важную часть электроники, поскольку они известны тем, что изменяют состояние схемы.

Компоненты датчиков, такие как транзисторы, диоды и интегральные схемы или микросхемы, состоят из полупроводникового материала. Эти материалы включены в схемы датчиков, чтобы их можно было использовать в качестве переключателей.

В основном датчики используют излучение, такое как лазер или свет, инфракрасные радиоволны или другие волны, такие как ультразвуковые, для обнаружения изменений и объектов, присутствующих в окружающей среде. Это возможно, если у них есть источник энергии, который помогает им испускать излучение в направлении их целевого объекта.

Это излучение отражается объектом и фиксируется датчиком; он называется активным датчиком. Пассивные датчики не посылают излучение или волны, которые являются собственными, и обнаруживают, что излучается целевыми объектами, например, тепловое инфракрасное излучение, тепло или излучение от внешних источников, таких как солнце, отраженное от объектов.

Плюсы и минусы различных датчиков

Теперь давайте пройдемся по плюсам различных датчиков . Когда дело доходит до датчика касания, отверстие под ось, присутствующее в области датчика, может быть использовано для создания собственного бампера. Датчик цвета известен тем, что определяет цвет, избегает окружающего света и следит за линиями.

Гироскопический датчик можно использовать для точного поворота и измерения поворота робота. Инфракрасный датчик помогает найти маяк и удаленный приемник. Он известен тем, что работает и помогает точно измерить близость.

Ультразвуковой датчик измеряет в дюймах и см и обеспечивает точное измерение расстояния и отслеживание стены. Это были плюсы разных датчиков , давайте узнаем минусы разных датчиков . Недостаток в случае сенсорного датчика заключается в том, что объект должен касаться красной части датчика, а площадь его датчика мала.

Известно, что датчик цвета надежен только тогда, когда он находится на близком расстоянии и определяет белый цвет света.