Soorten analoge en digitale sensoren met toepassingen

We gebruiken vaak verschillende soorten sensoren in verschillende elektrische en elektronische toepassingen, die zijn geclassificeerd als chemisch, druk, temperatuur, positie, kracht, nabijheid, thermisch, aanwezigheid, stroming, optisch, automobiel, geluid, snelheid, magnetisch, elektrisch, warmte, glasvezelsensoren, analoge en digitale sensoren. Een sensor kan worden gedefinieerd als een apparaat dat veranderingen in fysieke of elektrische of andere grootheden detecteert en op deze manier in het algemeen een elektrisch of optisch signaal produceert als bevestiging van de verandering in die specifieke grootheid. In dit artikel gaan we kort in op verschillende soorten sensoren en praktijkvoorbeelden. Maar in de eerste plaats moeten we de soorten analoge en digitale sensoren kennen.

Analoge sensoren

Er zijn verschillende soorten sensoren die een continu analoog uitgangssignaal produceren en deze sensoren worden beschouwd als analoge sensoren. Dit continue uitgangssignaal dat door de analoge sensoren wordt geproduceerd, is evenredig met de meetgrootheid. Er zijn verschillende soorten analoge sensoren; praktische voorbeelden van verschillende soorten analoge sensoren zijn:versnellingsmeters, druksensoren, lichtsensoren, geluidssensoren, temperatuursensoren, enzovoort.

Versnellingsmeters

Analoge sensoren die veranderingen in positie, snelheid, oriëntatie, schokken, trillingen en kantelen detecteren door beweging te detecteren, worden versnellingsmeters genoemd. Deze analoge versnellingsmeters worden opnieuw ingedeeld in verschillende typen op basis van de verscheidenheid aan configuraties en gevoeligheden.

Deze versnellingsmeters zijn verkrijgbaar als analoge en digitale sensoren, gebaseerd op het uitgangssignaal. Analoge versnellingsmeter produceert een constante variabele spanning op basis van de hoeveelheid versnelling die op de versnellingsmeter wordt toegepast.

Lichtsensoren

Analoge sensoren die worden gebruikt voor het detecteren van de hoeveelheid licht die op de sensoren valt, worden lichtsensoren genoemd. Deze analoge lichtsensoren worden weer ingedeeld in verschillende typen, zoals fotoweerstand, cadmiumsulfide (CdS) en fotocel. Lichtafhankelijke weerstand (LDR) kan worden gebruikt als analoge lichtsensor die kan worden gebruikt om belastingen automatisch in en uit te schakelen op basis van het daglicht dat op de LDR valt. De weerstand van de LDR neemt toe met afname van licht en neemt af met toename van licht.

Geluidssensoren

Analoge sensoren die worden gebruikt om het geluidsniveau te meten, worden geluidssensoren genoemd. Deze analoge geluidssensoren vertalen de amplitude van het akoestische volume van het geluid in een elektrische spanning voor het meten van het geluidsniveau. Dit proces vereist wat circuits en maakt gebruik van een microcontroller samen met een microfoon voor het creëren van een analoog uitgangssignaal.

Druksensor

De analoge sensoren die worden gebruikt om de hoeveelheid druk op een sensor te meten, worden analoge druksensoren genoemd. De druksensor produceert een analoog uitgangssignaal dat evenredig is met de hoeveelheid toegepaste druk. Deze druksensoren worden gebruikt voor verschillende soorten toepassingen, zoals piëzo-elektrische platen of piëzo-elektrische sensoren die worden gebruikt voor het genereren van elektrische lading. Deze piëzo-elektrische sensoren zijn een type druksensoren die een analoog uitgangsspanningssignaal kunnen produceren dat evenredig is aan de druk die op de piëzo-elektrische sensor wordt uitgeoefend.

Analoge temperatuursensor

Temperatuursensoren zijn algemeen verkrijgbaar als zowel digitale als analoge sensoren. Typisch gebruikte analoge temperatuursensoren zijn thermistoren. Er zijn verschillende soorten thermistoren die voor verschillende toepassingen worden gebruikt. Thermistor is een thermisch gevoelige weerstand die wordt gebruikt voor het detecteren van temperatuurveranderingen. Als de temperatuur stijgt, neemt de elektrische weerstand van de thermistor toe. Evenzo, als de temperatuur daalt, neemt de weerstand af. Het wordt gebruikt in verschillende temperatuursensortoepassingen.

Praktisch voorbeeld van een analoge temperatuursensor is een op thermistor gebaseerd temperatuurregelsysteem. Dit project wordt gebruikt om de temperatuur in een afgesloten ruimte constant te houden. Een blokschema van het temperatuurregelsysteem bestaat uit een lamp (die een koeler vertegenwoordigt), temperatuursensor of thermistor, relais.

Als de temperatuur een bepaalde waarde overschrijdt, gaat de lamp automatisch aan om een ​​koeler aan te geven om de temperatuur weer op de normale waarde te brengen. Operationeel samen met een thermistor met een negatieve temperatuurcoëfficiënt wordt gebruikt voor het activeren van relais - in het geval dat de temperatuur een bepaald bereik overschrijdt. Aangezien dit proces van het activeren van het relais voor het inschakelen van de koeler (in dit systeem weergegeven als lamp) automatisch kan worden uitgevoerd, is het niet nodig om de temperatuur persoonlijk te bewaken. Thermistor is de meest gebruikte analoge temperatuursensor, vanwege het lage kostenvoordeel. Telkens wanneer er veranderingen in temperatuur optreden, worden de invoerparameters voor de op-amp gewijzigd. Op-amp levert dus een uitgang die het relais bekrachtigt en de belasting wordt dienovereenkomstig in- of uitgeschakeld.

Als we een digitale temperatuursensor gebruiken in plaats van een analoge temperatuursensor, kan de nauwkeurigheid van het temperatuurregelsysteem worden verbeterd.

Digitale sensoren

Elektronische sensoren of elektrochemische sensoren waarbij dataconversie en datatransmissie digitaal plaatsvinden, worden digitale sensoren genoemd. Deze digitale sensoren vervangen analoge sensoren omdat ze de nadelen van analoge sensoren kunnen overwinnen. De digitale sensor bestaat uit hoofdzakelijk drie componenten:sensor, kabel en zender. Bij digitale sensoren wordt het gemeten signaal direct omgezet in een digitale signaaluitvoer in de digitale sensor zelf. En dit digitale signaal wordt digitaal via de kabel verzonden. Er zijn verschillende soorten digitale sensoren die de nadelen van analoge sensoren overwinnen.

Digitale versnellingsmeters

De methode voor het genereren van blokgolfuitvoer met variabele frequentie door de digitale versnellingsmeter wordt pulsbreedtemodulatie genoemd. De metingen worden gedaan door de pulsbreedte-gemoduleerde versnellingsmeter met een vaste snelheid, meestal op 1000 Hz (maar dit kan door een gebruiker worden geconfigureerd op basis van het gebruikte IC). Het PWM-uitgangssignaal, de pulsbreedte of de werkcyclus is evenredig met de versnellingswaarde.

Digitale temperatuursensor

DS1620 is een digitale temperatuursensor die de temperatuur van het apparaat voorziet van 9-bits temperatuurmetingen. Het fungeert als een thermostaat met zijn drie thermische alarmuitgangen. Als de temperatuur van het apparaat hoger is dan of gelijk is aan de door de gebruiker gedefinieerde temperatuur TH, wordt DIJ verhoogd. Als de temperatuur van het apparaat lager is dan of gelijk is aan de door de gebruiker gedefinieerde temperatuur TL, wordt de TLOW verhoogd. Als de temperatuur van het apparaat TH overschrijdt en hoog blijft totdat deze onder die van TL komt, wordt de TCOM hoog gedreven.

Een praktisch voorbeeld van de digitale sensor kan worden beschouwd als een digitaal temperatuurregelsysteem dat gebruik maakt van een digitale temperatuursensor dat meer voordelen en nauwkeurigheid heeft in vergelijking met het analoge temperatuurregelsysteem dat gebruik maakt van een analoge sensorthermistor .

Digitale temperatuursensor DS1620, drukknoppen, zevensegmentendisplay en relais zijn gekoppeld aan 8051-microcontroller. Dit voorgestelde digitale temperatuurregelsysteem geeft temperatuurinformatie weer met behulp van displays met zeven segmenten. Als de temperatuurwaarde het instelpunt overschrijdt, wordt de belasting (verwarmer) uitgeschakeld door het relais na ontvangst van het signaal van de microcontroller. Hier wordt voor demonstratiedoeleinden een lamp gebruikt om de belasting weer te geven. Omdat dit digitale temperatuurregelsysteem nauwkeurigheid biedt door temperatuurinformatie weer te geven op schermen met zeven segmenten, is het voordeliger dan het analoge temperatuurregelsysteem.

De recent opkomende trends in technologieën hebben de meest geavanceerde digitale sensoren ontwikkeld om de nadelen van analoge sensoren te overwinnen. Langzaam wordt elke analoge sensor in veel toepassingen vervangen door de digitale sensor. Voor meer technische hulp met betrekking tot elektronicaprojecten die analoge en digitale sensoren gebruiken, kunt u contact met ons opnemen door uw opmerkingen in de opmerkingen hieronder te plaatsen.

Fotocredits

• Versnellingsmeter door amazon
• Geluidssensor van ebayimg