Typy analógových a digitálnych snímačov s aplikáciami

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Často používame rôzne typy senzorov v niekoľkých elektrických a elektronických aplikáciách, ktoré sú klasifikované ako chemikálie, tlak, teplota, poloha, sila, blízkosť, tepelné, prítomnosť, prietok, optické, automobilové, zvukové, rýchlostné, magnetické, elektrické, tepelné, optické snímače , analógové a digitálne snímače. Senzor možno definovať ako zariadenie, ktoré detekuje zmeny vo fyzikálnych, elektrických alebo iných veličinách a týmto spôsobom všeobecne produkuje elektrický alebo optický výstup signálu ako potvrdenie zmeny v tejto konkrétnej veličine. V tomto článku si v krátkosti povieme o rôznych druhoch senzorov a praktických príkladoch. Predovšetkým však musíme poznať typy analógových a digitálnych snímačov.

Analógové snímače

Existujú rôzne typy senzorov ktoré produkujú spojitý analógový výstupný signál a tieto snímače sa považujú za analógové snímače. Tento spojitý výstupný signál produkovaný analógovými snímačmi je úmerný meranej veličine. Existujú rôzne typy analógových senzorov. Praktickými príkladmi rôznych typov analógových senzorov sú: akcelerometre, snímače tlaku, svetelné senzory, zvukové senzory, snímače teploty atď.




Akcelerometre

Analógové snímače, ktoré detekujú zmeny polohy, rýchlosti, orientácie, nárazu, vibrácií a náklonu snímaním pohybu, sa nazývajú akcelerometre. Tieto analógové akcelerometre sú opäť klasifikované do rôznych typov na základerozmanitosťkonfigurácií a citlivostí.

Akcelerometer

Akcelerometer



Tieto akcelerometre sú k dispozícii ako analógové a digitálne snímače na základe normyvýstupný signál. Analógový akcelerometer vytvára konštantné premenné napätie na základe množstva zrýchlenia aplikovaného na akcelerometer.

Svetelné senzory

Odpor závislý od svetla

Odpor závislý od svetla

Analógové snímače, ktoré sa používajú na zisťovanie množstva svetla dopadajúceho na snímače, sa nazývajú svetelné snímače. Tieto analógové svetelné snímače sú opäť klasifikované do rôznych typov, ako napríklad fotoodpor, sulfid kademnatý (CdS) a fotobunka. Odpor závislý od svetla (LDR) možno použiť akoanalógový svetelný senzorktoré možno použiť na automatické zapínanie a vypínanie záťaží na základedenné svetloincident na LDR. Odpor LDR rastie s poklesom svetla a klesá szvýšiťvo svetle.

Senzory zvuku

Analógový zvukový senzor

Analógový zvukový senzor

Analógové snímače, ktoré sa používajú na snímanie úrovne zvuku, sa nazývajú zvukové snímače. Tieto analógové zvukové senzory prevádzajú amplitúdu akustického objemu zvuku na elektrické napätie na snímanie úrovne zvuku. Tento proces vyžaduje určité obvody a využíva samikrokontrolérspolu s mikrofónom na vytváranie analógového výstupného signálu.


Tlakový snímač

Piezoelektrický snímač

Piezoelektrický snímač

Analógové snímače, ktoré sa používajú na meranie množstva tlaku použitého na snímač, sa nazývajú analógové snímače tlaku.Tlakový snímačbude produkovať analógový výstupný signál, ktorý je úmerný veľkosti aplikovaného tlaku. Tieto snímače tlaku sa používajú pre rôzne typy aplikácií, ako sú piezoelektrické dosky alebo piezoelektrické snímače ktoré sa používajú na generovanie elektrického náboja. Tieto piezoelektrické snímače sú jedným typom tlakových snímačov, ktoré môžu produkovať analógový výstupný napäťový signál úmerný tlaku pôsobiacemu na piezoelektrický snímač.

Analógový snímač teploty

Teplotné snímače sú bežne dostupné ako digitálne, tak aj analógové snímače. Typicky používané analógové snímače teploty sútermistory. Existujú rôzne druhytermistory ktoré sa používajú pre rôzne aplikácie.Termistorje atepelnecitlivý odpor, ktorý sa používa na zisťovanie zmien teploty. Ak sa teplota zvýši, potom elektrický odportermistorzvyšuje. Podobne, ak teplota klesá, potom klesá odpor. Používa sa v rôznych aplikáciách teplotných senzorov.

Analógový systém riadenia teploty Project Kit od Edgefxkits.com

Analógový systém riadenia teploty Project Kit od Edgefxkits.com

Praktický príkladanalógový snímač teplotyje založený na termistore systém regulácie teploty . Tento projekt sa používa na udržanie konštantnej teploty v uzavretom priestore. Bloková schéma systému regulácie teploty pozostáva zlampa(to predstavuje chladič), teplotný snímač alebotermistor, relé.

Blokové schéma analógového systému riadenia teploty od Edgefxkits.com

Blokové schéma analógového systému riadenia teploty od Edgefxkits.com

Ak teplota presiahneurčitá hodnota, potom sa žiarovka automaticky zapne a indikuje chladič, ktorý vráti teplotu na normálnu hodnotu. Prevádzkový termistor spolu so záporným teplotným koeficientom sa používa na aktiváciu relé v prípade, že teplota presahuje určitý rozsah. Pretože tento proces aktivácie relé na zapnutie chladiča (v tomto systéme označenom ako žiarovka) je možné vykonať automaticky, neexistuje teda žiadnatreba sledovaťteplota osobne.Termistorje najčastejšie používaný analógový teplotný snímač kvôli jeho nízkej cene. Kedykoľvek dôjde k zmenám teploty, potom sa zmenia vstupné parametre operačného zosilňovača. Operačný zosilňovač teda poskytuje výstup, ktorý napája relé analožiťpodľa toho sa zapína alebo vypína.

Ak použijeme digitál teplotný senzor namiesto analógového teplotného snímača je možné zlepšiť presnosť systému regulácie teploty.

Digitálne snímače

Elektronické snímače alebo elektrochemické snímače, v ktorých sa prevod a prenos údajov uskutočňuje digitálne, sa nazývajú digitálne snímače. Tieto digitálne snímače nahrádzajú analógové snímače, pretože sú schopné prekonať nevýhody analógových snímačov. Digitálny senzorsa skladá hlavne z troch komponentov: senor, kábel a vysielač.Vdigitálne snímače, nameraný signál sa priamo prevedie na výstup digitálneho signálu vo vnútri samotného digitálneho snímača. A tento digitálny signál sa prenáša káblom digitálne. Existujú rôzne typy digitálnych snímačov, ktoré prekonávajú nevýhody analógových snímačov.

Digitálne akcelerometre

Metóda generovania výstupu štvorcových vĺn s variabilnou frekvenciou digitálnym akcelerometrom sa nazýva impulzná šírková modulácia. Hodnoty sa odčítajú akcelerometrom modulovaným šírkou impulzu pripevne stanovena sadzba, obvykle na 1 000 Hz (ale toto môže byť konfigurované apoužívateľna základe použitého IC). Výstupný signál PWM, šírka impulzu alebo pracovný cyklus sú úmerné hodnote zrýchlenia.

Digitálny snímač teploty

Digitálny snímač teploty DS1620

Digitálny snímač teploty DS1620

DS1620 je a digitálny snímač teploty ktorá poskytuje teplotuzariadenies 9-bitovými údajmi o teplote. Pôsobí termostat so svojimi tromi výstupmi tepelného alarmu. Akteplotazzariadenieje väčšie alebo rovnépoužívateľdefinovaná teplota TH, potom je THIGH vysoká. Akteplotazzariadenieje menšie alebo rovnépoužívateľdefinovaná teplota TL, potom je TLOW poháňaný vysoko. Akteplotazzariadenieprekročí TH a zostane vysoký, kým neklesne pod TL, potom je TCOM posunutý vysoko.

Súprava Project Digital Control System System od Edgefxkits.com

Súprava Project Digital Control System System od Edgefxkits.com

Praktický príklad digitálneho snímača je možné považovať za digitálny systém regulácie teplotydigitálny snímač teplotyktorá má viac výhod a presnosti v porovnaní sanalógový systém regulácie teplotypomocou analógového snímačatermistor.

Blokové schéma digitálneho systému regulácie teploty od Edgefxkits.com

Blokové schéma digitálneho systému regulácie teploty od Edgefxkits.com

Digitálny teplotný senzor DS1620, tlačidlá, sedemsegmentový displej a relé sú prepojené 8051mikrokontrolér . Tento navrhovaný digitálny systém regulácie teploty poskytujedisplejinformácií o teplote pomocou sedemsegmentových displejov. Ak hodnota teploty prekročí nastavenú hodnotu, relé (relé) po prijatí vypne záťaž (ohrievač)signálzmikrokontrolér. Tu sa na demonštračné účely používa lampa, ktorá predstavuje záťaž. Pretože tento digitálny systém regulácie teploty poskytuje presnosť zobrazovaním informácií o teplote na siedmich segmentových displejoch, je výhodný ako analógový systém regulácie teploty.

Nedávne nové trendyv technológiách vyvinuli najpokročilejšie digitálne snímače na prekonanie nevýhod analógových snímačov. V mnohých aplikáciách je pomaly každý analógový snímač nahradený digitálnym snímačom. Ďalšie informácie o technickej pomoci projekty elektroniky pomocou analógových a digitálnych senzorov nás môžete kontaktovať uverejnením svojich komentárov v sekcii komentárov nižšie.

Fotoúvery