Введение в датчики и интеллектуальные датчики
И. Датчик
….Это любое устройство, способное обнаруживать физические изменения характеристик, которые изменяются в ответ на некоторые входные данные.
II. Умный датчик
….Устройство, которое способно вводить данные о физической среде и использует свои встроенные вычислительные возможности для выполнения предопределенных функций.
Широкое определение состоит в том, что датчик представляет собой преобразователь, который преобразует физический
стимул из одной формы в более полезную форму для измерения стимула. Датчики состоят из •Преобразователей•АЦП•Передатчика•Приемника•Источника питания•Микропроцессора •Память как части.
1. Классификация датчиков
а. Классификация на основе широкой области обнаружения
/ Излучение: Датчики, которые измеряют различные аспекты энергии, передаваемой солнцем на поверхность Земли. то есть пирометр на термобатарее
/ Оптический: Оптический датчик — это устройство, которое может измерять изменения внешнего возмущения. то есть FS-N40
/ Магнитный: Датчики достаточно чувствительны, чтобы обнаруживать магнитное поле Земли. то есть датчик магнитного поля.
/ Электромагнитный: В нижней части корпуса электромагнитного датчика расхода создается быстро изменяющееся магнитное поле. Когда жидкость движется через это поле, генерируется напряжение, которое преобразуется в частотный сигнал, пропорциональный скорости потока. т. е. электромагнитные датчики расхода
б. Классификация по применению
· Автомобильная промышленность – датчик, используемый для контроля воздухозаборника двигателя. то есть датчик положения дроссельной заслонки.
· Транспорт - Микроэлектромеханическая система (МЭМС) устройство для обнаружения и измерения магнитных полей. то есть датчик магнитного поля MEMS.
· Конструкция – электронные датчики, способные контролировать содержание воды в материалах гражданского строительства, т.е. датчик LC
II. Преобразователь
Это устройство, которое преобразует изменения физической величины в электрический сигнал или наоборот.
- Классификация преобразователей
а. На основе принципа трансдукции
· Резистивные преобразователи - Сопротивление проводника прямо пропорционально длине проводника и обратно пропорционально площади проводника.
R = ρL/A Где R — сопротивление (в омах), ρ — удельное сопротивление материала, измеренное в (Ом-м), L — длина проводника (в м), а A — его площадь (в квадратных метрах).
· Индуктивные преобразователи. Работают по принципу изменения индуктивности при любом заметном изменении любой измеряемой физической величины.
· Емкостные датчики - Емкостные датчики измеряют смещение путем измерения изменения емкости. Ввод объекта приводит к изменению поля измерения. Затем датчик реагирует на это изменение.
б. на основе метода преобразования сигналов
· Первичные преобразователи – преобразователи, которые преобразуют механическое перемещение в электрическую мощность. Преобразователи преобразуют физические входные величины в механический сигнал.
· Вторичный преобразователь - Вторичный преобразователь преобразует механический сигнал в электрический сигнал.
в. В зависимости от мощности
· Пассивные преобразователи - также известные как внешние преобразователи мощности, это преобразователи, которым требуется питание от внешнего источника питания.
· Активный преобразователь - преобразователи, не требующие внешнего источника питания. Эти преобразователи развивают собственное напряжение или ток
д. На основе технологии
· Аналоговые преобразователи - Аналоговый преобразователь преобразует входную величину в непрерывную функцию.
· Цифровой преобразователь - Эти преобразователи преобразуют входную величину в цифровой сигнал или в форму импульса.
e. На основе ввода/вывода
· Преобразователь - Устройство, которое преобразует неэлектрическую величину в электрическую величину.
· Обратный преобразователь - преобразователь, который преобразует электрическую величину в физическую величину.
Справочник
