Tipi di sensori analogici e digitali con applicazioni

Utilizziamo frequentemente diversi tipi di sensori in diverse applicazioni elettriche ed elettroniche, che sono classificate come chimiche, pressione, temperatura, posizione, forza, prossimità, termica, presenza, flusso, ottica, automobilistica, suono, velocità, magnetico, elettrico, termico, sensori a fibra ottica , sensori analogici e digitali. Un sensore può essere definito come un apparecchio che rileva variazioni di quantità fisiche o elettriche o di altro tipo e in questo modo, generalmente, produce un'uscita di segnale elettrico o ottico come riconoscimento della variazione di quella specifica quantità. In questo articolo, discuteremo di diversi tipi di sensori ed esempi pratici in breve. Ma soprattutto dobbiamo conoscere i tipi di sensori analogici e digitali.

Sensori analogici

Ci sono diversi tipi di sensori che producono un segnale di uscita analogico continuo e questi sensori sono considerati sensori analogici. Questo segnale di uscita continuo prodotto dai sensori analogici è proporzionale al misurando. Esistono vari tipi di sensori analogici, esempi pratici di vari tipi di sensori analogici sono i seguenti: accelerometri, sensori di pressione, sensori di luce, sensori di suono, sensori di temperatura e così via.

Accelerometri

I sensori analogici che rilevano i cambiamenti di posizione, velocità, orientamento, urti, vibrazioni e inclinazione rilevando il movimento sono chiamati accelerometri. Questi accelerometri analogici sono nuovamente classificati in diversi tipi in base alvarietàdi configurazioni e sensibilità.

Accelerometro

Questi accelerometri sono disponibili come sensori analogici e digitali, basati susegnale di uscita. L'accelerometro analogico produce una tensione variabile costante in base alla quantità di accelerazione applicata all'accelerometro.

Sensori di luce

Resistenza dipendente dalla luce

I sensori analogici utilizzati per rilevare la quantità di luce che colpisce i sensori sono chiamati sensori di luce. Questi sensori di luce analogici sono nuovamente classificati in vari tipi come foto-resistore, solfuro di cadmio (CdS) e fotocellula. Resistenza dipendente dalla luce (LDR) può essere utilizzato comesensore di luce analogicoche può essere utilizzato per accendere e spegnere automaticamente i carichi in base alluce del giornoincidente sulla LDR. La resistenza dell'LDR aumenta con la diminuzione della luce e diminuisce conaumentarealla luce.

Sensori sonori

Sensore di suono analogico

I sensori analogici utilizzati per rilevare il livello del suono sono chiamati sensori del suono. Questi sensori acustici analogici traducono l'ampiezza del volume acustico del suono in una tensione elettrica per rilevare il livello sonoro. Questo processo richiede alcuni circuiti e utilizzamicrocontrolloreinsieme a un microfono per creare un segnale di uscita analogico.

Sensore di pressione

Sensore piezoelettrico

I sensori analogici utilizzati per misurare la quantità di pressione applicata a un sensore sono chiamati sensori di pressione analogici.Sensore di pressioneprodurrà un segnale di uscita analogico proporzionale alla quantità di pressione applicata. Questi sensori di pressione vengono utilizzati per diversi tipi di applicazioni come piastre piezoelettriche o sensori piezoelettrici che vengono utilizzati per la generazione di carica elettrica. Questi sensori piezoelettrici sono un tipo di sensori di pressione in grado di produrre un segnale di tensione di uscita analogico proporzionale alla pressione applicata al sensore piezoelettrico.

Sensore di temperatura analogico

I sensori di temperatura sono ampiamente disponibili sia come sensori digitali che analogici. I sensori di temperatura analogici normalmente utilizzati sonotermistori. Ci sono diversi tipi ditermistori che vengono utilizzati per diverse applicazioni.Termistoreè untermicamenteresistore sensibile che viene utilizzato per rilevare le variazioni di temperatura. Se la temperatura aumenta, la resistenza elettrica ditermistoreaumenta. Allo stesso modo, se la temperatura diminuisce, la resistenza diminuisce. Viene utilizzato in varie applicazioni di sensori di temperatura.

Kit di progetto del sistema di controllo della temperatura analogico di Edgefxkits.com

Esempio pratico disensore di temperatura analogicoè basato sul termistore sistema di controllo della temperatura . Questo progetto viene utilizzato per mantenere la temperatura costante in un'area chiusa. Un diagramma a blocchi del sistema di controllo della temperatura è costituito dalampada(che rappresenta un dispositivo di raffreddamento), sensore di temperatura otermistore, relè.

Diagramma a blocchi del sistema di controllo della temperatura analogico di Edgefxkits.com

Se la temperatura superacerto valore, quindi la lampada si accende automaticamente indicando un refrigeratore per riportare la temperatura al valore normale. Operativo insieme a un termistore con coefficiente di temperatura negativo viene utilizzato per l'attivazione del relè in caso di temperatura superiore a un determinato intervallo. Poiché questo processo di attivazione del relè per l'accensione del refrigeratore (in questo sistema mostrato come lampada) può essere eseguito automaticamente, quindi non c'èbisogno di monitoraretemperatura di persona.Termistoreè il sensore di temperatura analogico più frequentemente utilizzato, a causa del suo vantaggio a basso costo. Ogni volta che si verificano cambiamenti nella temperatura, i parametri di ingresso all'amplificatore operazionale verranno modificati. Pertanto, l'amplificatore operazionale fornisce un'uscita che eccita il relè e ilcaricaresi accende o si spegne di conseguenza.

Se usiamo un digital termometro invece del sensore di temperatura analogico, è possibile migliorare la precisione del sistema di controllo della temperatura.

Sensori digitali

I sensori elettronici o sensori elettrochimici in cui la conversione e la trasmissione dei dati avvengono digitalmente sono chiamati sensori digitali. Questi sensori digitali stanno sostituendo i sensori analogici in quanto sono in grado di superare gli inconvenienti dei sensori analogici. Il dsensore digitaleconsiste principalmente di tre componenti: sensore, cavo e trasmettitore.Nelsensori digitali, il segnale misurato viene convertito direttamente in uscita di segnale digitale all'interno del sensore digitale stesso. E questo segnale digitale viene trasmesso tramite cavo digitalmente. Esistono diversi tipi di sensori digitali che superano gli svantaggi dei sensori analogici.

Accelerometri digitali

Il metodo di generazione dell'onda quadra a frequenza variabile in uscita dall'accelerometro digitale è chiamato modulazione della larghezza di impulso. Le letture sono prese dall'accelerometro modulato in larghezza di impulso atasso fisso, generalmente a 1000 Hz (ma questo può essere configurato da autentebasato sull'IC utilizzato). Il segnale PWM in uscita, la larghezza dell'impulso o il ciclo di lavoro sono proporzionali al valore di accelerazione.

Sensore di temperatura digitale

Sensore di temperatura digitale DS1620

DS1620 è un file sensore di temperatura digitale che fornisce la temperatura didispositivocon letture della temperatura a 9 bit. Agisce da termostato con le sue tre uscite di allarme termico. Se latemperaturadidispositivoè più grande di O uguale autentetemperatura definita TH, quindi la COSCIA è spinta alta. Se latemperaturadeldispositivoè minore o uguale autentetemperatura definita TL, quindi il TLOW viene portato alto. Se latemperaturadeldispositivosupera TH e rimane alto fino a quando non scende al di sotto di quello di TL, quindi il TCOM viene portato in alto.

Kit di progetto del sistema di controllo della temperatura digitale di Edgefxkits.com

Un esempio pratico del sensore digitale può essere considerato come un sistema di controllo della temperatura digitale utilizzandosensore di temperatura digitaleche ha più vantaggi e precisione rispetto alsistema di controllo della temperatura analogicoutilizzando un sensore analogicotermistore.

Diagramma a blocchi del sistema di controllo della temperatura digitale di Edgefxkits.com

Il sensore di temperatura digitale DS1620, i pulsanti, il display a sette segmenti e il relè sono interfacciati 8051microcontrollore . Questo sistema di controllo della temperatura digitale proposto fornisceSchermodelle informazioni sulla temperatura utilizzando display a sette segmenti. Se il valore della temperatura supera il setpoint, il carico (riscaldatore) viene spento dal relè dopo la ricezionesegnaledalmicrocontrollore. Qui una lampada viene utilizzata per rappresentare il carico a scopo dimostrativo. Poiché questo sistema di controllo della temperatura digitale fornisce precisione visualizzando le informazioni sulla temperatura su display a sette segmenti, è vantaggioso rispetto al sistema di controllo della temperatura analogico.

Le recenti tendenze emergentinelle tecnologie hanno sviluppato sensori digitali più avanzati per superare gli svantaggi dei sensori analogici. Lentamente, ogni sensore analogico viene sostituito dal sensore digitale in molte applicazioni. Per ulteriore assistenza tecnica in merito a progetti di elettronica utilizzando sensori analogici e digitali, puoi contattarci inserendo i tuoi commenti nella sezione commenti qui sotto.

Crediti fotografici

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