Автомобильные датчики. Виды датчиков

Главная » Полезные советы

Полезные советы0456

В современные автомобили для простоты управления и обслуживания устанавливают датчики, которые помогают легко определить неисправность двигателя или электроники. Эти датчики и осуществляют работу автомобиля. И если что-то с ними не так, то тогда может возникнуть поломка самих агрегатов в автомобиле. Давайте разберемся, какие существуют виды датчиков, за что они отвечают.

Содержание

1. Датчик температуры
2. Датчик давления
3. Датчик положения и скорости
4. Датчики контроля газов
5. Магниторезистивные датчики

Датчик температуры

В автомобиле таких датчиков несколько. Один из них отвечает за контроль температуры охлаждающей жидкости, другой расположен в системе климат-контроля. Для двигателя – есть отдельный датчик, который позволяет определить, до какой температуры нагрелся мотор автомобиля.

Датчик давления

Этот вид датчика также очень важен для правильной работы автомобиля. Есть датчик, который отвечает за давление масла в двигателе, отдельный стоит в системе подачи топлива. А в современных двигателях уже устанавливают датчик давления в шинах. И если датчики не работают, то тогда есть риск того, что сломались различные узлы двигателя или автомобиля в целом.

Датчик положения и скорости

В автомобиле есть множество различных деталей, без движения которых невозможно передвижение самой машины: коленчатый вал, дроссельная заслонка и т.д. И чтобы была нормальная работа этих узлов, необходимы датчики, которые считывают скорость, положение. Так, например, индукционный датчик в коленчатом вале производит замеры скорости и положения, передает информацию в блок управления, который определяет необходимое количество топливо для цилиндров двигателя.

Датчики контроля газов

Окружающий мир не стоит загрязнять, поэтому следует следить, сколько отработанных газов уходит в атмосферу. Экологические нормы с каждым годом изменяются, поэтому и создали датчики, контролирующие количество вредных веществ, выходящие из выхлопной системы.

Магниторезистивные датчики

Это новый вид датчиков. Их только начинают внедрять в автомобилестроение. Измерения производятся благодаря электронным импульсам. Основываясь на этих импульсах, датчик передает данные в блок управления. Примером такого датчик служит прибор, определяющий угол поворота колес.

Рейтинг

( Пока оценок нет )

Комментарии⁰ Поделиться:

Загрузка …

Датчики давления

	Датчики давления Статус: В наличии
Датчики давления Для поиска необходимого прибора перейдите в раздел КАТАЛОГ ТОВАРОВ Современные датчики давления основаны на различных методах электрического преобразования входных параметров. Выпускаются миниатюрные тензорезисторные, пьезорезистивные, пьезоэлектрические, емкостные с монокристаллическим упругим элементом, использующие эффект Холла (тензо–ЭДС) и другие датчики давления. Классификация датчиков по типу измеряемого давления По типу измерения датчики можно классифицировать на: датчики абсолютного давления датчики избыточного (относительного) давления, манометры датчики дифференциального (перепада) давления датчики дифференциального (перепада) давления вакуумные датчики, датчики разряжения Датчики абсолютного давления (Absolute Pressure Sensor) Эти датчики измеряют давление относительно абсолютного вакуума. Применение: пищевые и химические производства. Датчики избыточного (относительного) давления, манометры/ (Gauge Pressure Sensor) Эти датчики измеряют давление относительно атмосферного давления в этом месте. Барометры измеряют атмосферное давление. Применение: водоснабжение и водоотведение. Датчики дифференциального (перепада) давления (Differential Pressure Sensor) Эти датчики измеряют перепад (разность) давления в двух точках. Применение: контроль загрязнения фильтров, измерение расхода и уровня жидкости (гидростатический метод). Вакуумные датчики, датчики разряжения (Vacuum Pressure Sensor) Измеряют давление, которое ниже атмосферного (вакуум). Классификация датчиков для измерения давления Датчики давления по принципу действия можно классифицировать на следующие типы: Оптические датчики Магнитные датчики Емкостные датчики Ртутные датчики Пьезоэлектрические датчики Пьезорезонансные датчики Резистивные датчики Оптические датчики давления Оптические датчики давления имеют два способа построения: волоконно-оптическом и оптоэлектронном. Волоконно-оптические датчики имеют очень высокую точность и не зависят существенно от температурных режимов. Основным чувствительным элементом в таких датчиках является оптический волновод. Волоконно–оптические датчики могут работать в жидких и газовых средах, в том числе агрессивных, как одиночные датчики, так и в составе распределенных систем пассивного контроля с применением оптических методов уплотнения информации. Эти датчики могут изготавливаться с использованием групповой технологии микроэлектроники и на той же элементной базе, что и быстроразвивающиеся волоконно–оптические системы связи. Оптоэлектронные датчики давления производятся из сложных многослойных прозрачных структур. Свет проходит через данную структуру. Параметры слоев меняются, на основании чего проводится вычисление давления. При изменении этих и других параметров будут изменяться свойства проходящего света, это изменение будет регистрироваться фотоэлементом. Магнитные датчики давления В основе магнитных датчиков лежат Е-образные пластины. В структуре этой системы находится катушка, и проводящей мембраны чувствительной к давлению. Чувствительная мембрана располагается на небольшом расстоянии от края пластины. Емкостные датчики давления Емкостные датчики имеют простую конструкцию. Датчик состоит из 2 электродов. Один из этих электродов представляет собой мембрану на которую давит измеряемое давление, из-за этого, изменяется величина емкости. То есть, этот тип датчиков представляет собой конденсатор с изменяющейся величиной зазора. Емкостные датчики способны фиксировать очень маленькие изменения давления, имеют высокую точность. Емкостные датчики давления измеряют интегральные значения микродеформации упругого чувствительного элемента, которые практически несоизмеримы с локальными поверхностными деформациями от остаточных напряжений в материале, что и определяет их стабильность во времени Ртутные датчики давления Ртутные датчики работают по принципу сообщающихся сосудов. На один из этих сосудов давить измеряемое давление. Давление определяется по величине ртутного столба. Пьезоэлектрические датчики давления Пьезоэлектрические датчики давления имеют следующую конструкцию. Чувствительным элементом датчиков этого типа является пьезоэлемент — материал, выделяющий эклектический сигнал при деформации (прямой пьезоэффект). Пьезоэлемент находится в измеряемой среде, он будет выделять ток пропорциональный величине изменения давления. Так как электрический сигнал в пьезоматериале выделяется только при деформировании, а при постоянном давлении деформирование не происходит, то этот датчик пригоден только для измерения быстро меняющегося давления. Высокая чувствительность полупроводниковых тензорезисторов, применение монокристаллических материалов в упругих элементах тензорезисторных преобразователей, высокая надежность и стабильность, технологическая совместимость с интегральными микросхемами обработки сигнала, миниатюрные размеры полупроводниковых чувствительных элементов, возможность применения групповой технологии изготовления являются их основными достоинствами. Пьезорезонансные датчики давления Пьезорезонансные датчики работают на пьезоэффекте. Изменение формы пьезоматериала в зависимости от подаваемого тока. В датчиках этого типа используется резонатор из пьезоматериала, к которому нанесены электроды с двух сторон. На электроды по переменно подается напряжение разного знака, поэтому, пластина изгибается то в одну, то в другую сторону с частотой подаваемого напряжения. Но если на эту пластину подать силу, например мембраной чувствительной к давлению, то частота колебания резонатора изменится. Частота резонатора и будет показывать величину, с которой действует давление на мембрану, а она в свою очередь давит на резонатор. Резистивные датчики давления Резистивные датчики давления работают на основе тензоризистора. Тензорезистор это элемент, изменяющий свое сопротивление в зависимости от деформирования. Эти тензоризисторы устанавливают на мембрану чувствительную к изменению давления. В итоге, при давлении на мембрану она изгибается и изгибает тензоризисторы, закрепленные на ней. Из-за этого, сопротивление на них меняется и меняется величина тока в цепи. Применение датчиков давления Датчики давления применяются сегодня в следующих отраслях: Машиностроение Кораблестроение Контрольно-измерительные технологии Гидравлика и пневматика Насосы и компрессоры Транспорт Коммунальное хозяйство Строительство Медицина Сертификация датчиков измерения давления Датчики давления относятся к контрольно-измерительной технике, поэтому сертификационные испытания им показаны в обязательном порядке. Только после этого они могут вноситься в Государственный реестр средств измерений. Купить датчики давления по выгодной цене Купить по низкой цене датчики давления в Ростове-на-Дону, Ростовской области, в Краснодаре и Краснодарском Крае, Ставрополе и Ставропольском Крае, Волгограде и Волгоградской области, в городах: Грозный, Нальчик, Владикавказ, Махачкала и других городах Юга России можно в нашей компании. Все покупатели могут получить бонусы и подарки! Доставка датчиков давления в города Юга России Мы доставим датчики для измерения давления в течении одного — двух дней в города: Ростов, Таганрог, Новочеркасск, Азов, Шахты, Волгоград, Элиста, Астрахань, Ставрополь, Невинномысск, Минеральные Воды, Волгодонск, Сальск, Краснодар, Тихорецк, Тимашевск, Сочи, Новороссийск, Анапа, Туапсе, Геленджик, Ейск, Майкоп, Армавир, Кисловодск, Пятигорск, Железноводск, Черкесск, Нальчик, Владикавказ, Грозный, Махачкала. Техническая документация и гарантии на датчики давления На все виды датчиков измерения давления наша компания представляет полный пакет сопроводительных документов и технической документации. Все приборы имеют длительный срок эксплуатации и обеспечиваются заводской гарантией и сервисным обслуживанием. Инженеры нашей компании готовы предоставить самую подробную информацию о датчиках давления и способах их установки.

Что такое датчик? Различные типы датчиков, области применения

Мы живем в мире датчиков. Вы можете найти различные типы датчиков в наших домах, офисах, автомобилях и т. д., которые облегчают нашу жизнь, включая свет, обнаруживая наше присутствие, регулируя температуру в помещении, обнаруживая дым или огонь, делая нам вкусный кофе, открывая двери гаража. как только наша машина будет возле двери и многие другие задачи.

Все эти и многие другие задачи автоматизации возможны благодаря Датчикам. Прежде чем углубляться в детали того, что такое датчик, какие существуют типы датчиков и каковы области применения этих различных типов датчиков, мы сначала рассмотрим простой пример автоматизированной системы, которая возможна благодаря датчикам ( и многие другие компоненты).

Схема

Применение датчиков в режиме реального времени

В качестве примера мы говорим о системе автопилота в самолетах. Почти все гражданские и военные самолеты имеют функцию автоматической системы управления полетом, которую иногда называют автопилотом.

 

Автоматическая система управления полетом состоит из нескольких датчиков для различных задач, таких как контроль скорости, контроль высоты, отслеживание положения, состояние дверей, обнаружение препятствий, уровень топлива, маневрирование и многое другое. Компьютер берет данные со всех этих датчиков и обрабатывает их, сравнивая с заранее заданными значениями.

Затем компьютер подает управляющие сигналы на различные части, такие как двигатели, закрылки, рули, моторы и т. д., которые помогают в плавном полете. Комбинация датчиков, компьютеров и механики позволяет управлять самолетом в режиме автопилота.

Все параметры, т. е. датчики (которые вводят данные в компьютеры), компьютеры (мозги системы) и механика (выходные данные системы, такие как двигатели и моторы), одинаково важны для построения успешной автоматизированной системы. .

Это чрезвычайно упрощенная версия системы управления полетом. На самом деле, существуют сотни отдельных систем управления, которые выполняют уникальные задачи для безопасного и плавного путешествия.

Но в этом уроке мы сосредоточимся на сенсорной части системы и рассмотрим различные понятия, связанные с сенсорами (такие как типы, характеристики, классификация и т. д.).

Что такое датчик?

Существует множество определений того, что такое датчик, но я хотел бы определить датчик как устройство ввода, которое обеспечивает вывод (сигнал) по отношению к определенной физической величине (ввод).

Термин «устройство ввода» в определении датчика означает, что он является частью более крупной системы, которая обеспечивает ввод данных в основную систему управления (например, процессор или микроконтроллер).

Еще одно уникальное определение датчика: это устройство, которое преобразует сигналы из одного энергетического домена в электрический. Определение сенсора можно лучше понять, если мы рассмотрим пример.

Простейшим примером датчика является LDR или светочувствительный резистор. Это устройство, сопротивление которого изменяется в зависимости от интенсивности света, которому оно подвергается. Когда света, падающего на LDR, больше, его сопротивление становится очень маленьким, а когда света меньше, сопротивление LDR становится очень высоким.

Мы можем подключить этот LDR в делитель напряжения (вместе с другим резистором) и проверить падение напряжения на LDR. Это напряжение может быть откалибровано по количеству света, падающего на LDR. Итак, датчик освещенности.

Теперь, когда мы узнали, что такое датчик, мы приступим к классификации датчиков.

Классификация датчиков

Существует несколько классификаций датчиков, составленных разными авторами и специалистами. Некоторые из них очень простые, а некоторые очень сложные. Специалист в данной области уже может использовать следующую классификацию датчиков, но это очень простая классификация датчиков.

В первой классификации датчики делятся на активные и пассивные. Активные датчики — это датчики, которым требуется внешний сигнал возбуждения или сигнал питания.

Пассивные датчики, с другой стороны, не требуют никакого внешнего сигнала питания и напрямую генерируют выходной отклик.

Другой тип классификации основан на средствах обнаружения, используемых в датчике. Некоторыми из средств обнаружения являются электрические, биологические, химические, радиоактивные и т. д.

Следующая классификация основана на явлении преобразования, т. е. на входе и выходе. Некоторыми из распространенных явлений преобразования являются фотоэлектрические, термоэлектрические, электрохимические, электромагнитные, термооптические и т. д.

Окончательная классификация датчиков: аналоговые и цифровые датчики. Аналоговые датчики производят аналоговый выходной сигнал, т. е. непрерывный выходной сигнал (обычно напряжение, но иногда и другие величины, такие как сопротивление и т. д.) относительно измеряемой величины.

Цифровые датчики, в отличие от аналоговых, работают с дискретными или цифровыми данными. Данные в цифровых датчиках, которые используются для преобразования и передачи, носят цифровой характер.

Различные типы датчиков

Ниже приведен список различных типов датчиков, которые обычно используются в различных приложениях. Все эти датчики используются для измерения одного из физических свойств, таких как температура, сопротивление, емкость, проводимость, теплопередача и т. д.

1. Датчик температуры
2. Датчик приближения
3. Акселерометр
4. ИК-датчик (инфракрасный датчик)
5. Датчик давления
6. Датчик освещенности
7. Ультразвуковой датчик
8. Датчик дыма, газа и алкоголя
9. Датчик касания
10. Датчик цвета
11. Датчик влажности
12. Датчик положения
13. Магнитный датчик (датчик Холла)
14. Микрофон (датчик звука)
15. Датчик наклона
16. Датчик расхода и уровня
17. Пассивный датчик
18. Датчик касания
19. Датчик деформации и веса

Кратко рассмотрим некоторые из вышеупомянутых датчиков. Более подробная информация о датчиках будет добавлена ​​позже. Список проектов, использующих вышеуказанные датчики, приведен в конце страницы.

Датчик температуры

Одним из наиболее распространенных и популярных датчиков является датчик температуры. Датчик температуры, как следует из названия, определяет температуру, т. е. измеряет изменения температуры.

Существуют различные типы датчиков температуры, такие как ИС датчика температуры (например, LM35, DS18B20), термисторы, термопары, RTD (резистивные датчики температуры) и т. д.

Датчики температуры могут быть аналоговыми или цифровыми. В аналоговом датчике температуры изменения температуры соответствуют изменению его физических свойств, таких как сопротивление или напряжение. LM35 — классический аналоговый датчик температуры.

Выходной сигнал цифрового датчика температуры представляет собой дискретное цифровое значение (обычно некоторые числовые данные после преобразования аналогового значения в цифровое). DS18B20 — это простой цифровой датчик температуры.

Датчики температуры используются везде, например, в компьютерах, мобильных телефонах, автомобилях, системах кондиционирования воздуха, промышленности и т. д.

В этом проекте реализован простой проект с использованием LM35 (датчик температуры по шкале Цельсия): СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ.

Датчики приближения

Датчик приближения — это датчик бесконтактного типа, который обнаруживает присутствие объекта. Датчики приближения могут быть реализованы с использованием различных методов, таких как оптический (например, инфракрасный или лазерный), звуковой (ультразвуковой), магнитный (эффект Холла), емкостный и т. д.

Датчики приближения могут применяться в мобильных телефонах, автомобилях (парковочные датчики), промышленности (выравнивание объектов), приближении к земле в самолетах и ​​т. д. СХЕМА.

Инфракрасный датчик (ИК-датчик)

ИК-датчики или инфракрасный датчик представляют собой датчики на основе света, которые используются в различных приложениях, таких как обнаружение приближения и объектов. ИК-датчики используются в качестве датчиков приближения почти во всех мобильных телефонах.

Существует два типа инфракрасных или ИК-датчиков: передающие и отражающие. В ИК-датчике пропускающего типа ИК-передатчик (обычно ИК-светодиод) и ИК-детектор (обычно фотодиод) расположены лицом друг к другу, так что, когда объект проходит между ними, датчик обнаруживает объект.

Другой тип ИК-датчика — ИК-датчик отражательного типа. При этом передатчик и детектор располагаются рядом друг с другом лицом к объекту. Когда объект оказывается перед датчиком, инфракрасный свет от ИК-передатчика отражается от объекта и обнаруживается ИК-приемником, и, таким образом, датчик обнаруживает объект.

Различные приложения, в которых реализован ИК-датчик: мобильные телефоны, роботы, промышленная сборка, автомобили и т. д.

Небольшой проект, в котором ИК-датчики используются для включения уличных фонарей: УЛИЧНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИК-ДАТЧИКОВ.

Ультразвуковой датчик

Ультразвуковой датчик — это устройство бесконтактного типа, которое можно использовать для измерения расстояния, а также скорости объекта. Ультразвуковой датчик работает на основе свойств звуковых волн с частотой, превышающей слышимый человеком диапазон.

Используя время прохождения звуковой волны, ультразвуковой датчик может измерить расстояние до объекта (аналогично SONAR). Свойство доплеровского сдвига звуковой волны используется для измерения скорости объекта.

Дальномер на базе Arduino — это простой проект с использованием ультразвукового датчика: ПОРТАТИВНЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДАЛЬНОМЕР.

Датчик освещенности

Датчики освещенности, иногда также называемые фотодатчиками, являются одними из важных датчиков. Простой датчик света, доступный сегодня, — это светозависимый резистор или LDR. Свойство LDR заключается в том, что его сопротивление обратно пропорционально интенсивности окружающего света, т. е. при увеличении интенсивности света его сопротивление уменьшается и наоборот.

Используя LDR-схему, мы можем откалибровать изменения ее сопротивления для измерения интенсивности Света. Есть еще два датчика освещенности (или фотодатчиков), которые часто используются в сложных электронных системах. Это фотодиод и фототранзистор. Все это аналоговые датчики.

Существуют также цифровые датчики освещенности, такие как Bh2750, TSL2561 и т. д., которые могут рассчитывать интенсивность света и предоставлять цифровое эквивалентное значение.

Ознакомьтесь с этим простым проектом LIGHT DETECTOR USING LDR .

Датчики дыма и газа

Одним из очень полезных датчиков в приложениях, связанных с безопасностью, являются датчики дыма и газа. Почти все офисы и производства оборудованы несколькими детекторами дыма, которые обнаруживают любой дым (вследствие пожара) и подают сигнал тревоги.

Датчики газа чаще используются в лабораториях, на больших кухнях и в промышленности. Они могут обнаруживать различные газы, такие как сжиженный нефтяной газ, пропан, бутан, метан (Ch5) и т. д.

В настоящее время в большинстве домов в целях мера.

Серия датчиков «MQ» представляет собой набор дешевых датчиков для обнаружения CO, CO2, Ch5, алкоголя, пропана, бутана, сжиженного нефтяного газа и т. д. Вы можете использовать эти датчики для создания собственного приложения датчика дыма.

Проверьте эту ЦЕПЬ СИГНАЛИЗАЦИИ ДЕТЕКТОРА ДЫМА без использования Arduino.

Датчик алкоголя

Как следует из названия, датчик алкоголя обнаруживает алкоголь. Обычно датчики алкоголя используются в алкотестерах, которые определяют, пьян человек или нет. Сотрудники правоохранительных органов используют алкотестеры для поимки преступников за рулем в нетрезвом виде.

Простое руководство о том, КАК СДЕЛАТЬ КОНТУР АЛКОГОЛЬНОГО АЛЕКСАНДРАТОРА?

Датчик касания

Мы не придаем большого значения датчикам касания, но они стали неотъемлемой частью нашей жизни. Знаете вы или нет, но все устройства с сенсорным экраном (мобильные телефоны, планшеты, ноутбуки и т. д.) имеют сенсорные датчики. Еще одно распространенное применение сенсорного датчика — трекпады в наших ноутбуках.

Датчики касания, как следует из названия, обнаруживают прикосновение пальца или стилуса. Часто сенсорные датчики подразделяются на резистивные и емкостные. Почти все современные сенсорные датчики относятся к емкостным типам, поскольку они более точны и имеют лучшее соотношение сигнал/шум.

Если вы хотите создать приложение с датчиком касания, то доступны недорогие модули, и, используя эти датчики касания, вы можете построить СХЕМУ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ СЕНСОРНОГО РЕГУЛЯТОРА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ARDUINO.

Датчик цвета

Датчик цвета — это полезное устройство для создания приложений для определения цвета в области обработки изображений, идентификации цвета, отслеживания промышленных объектов и т. д. TCS3200 — это простой датчик цвета, который может обнаруживать любой цвет и выводить квадрат волна пропорциональна длине волны обнаруженного цвета.

Если вы заинтересованы в создании приложения датчика цвета, ознакомьтесь с проектом ARDUINO BASED COLOR DETECTOR.

Датчик влажности

Если вы видите системы мониторинга погоды, они часто предоставляют данные о температуре и влажности. Таким образом, измерение влажности является важной задачей во многих приложениях, и датчики влажности помогают нам в этом.

Часто все датчики влажности измеряют относительную влажность (отношение содержания воды в воздухе к максимальной способности воздуха удерживать воду). Поскольку относительная влажность зависит от температуры воздуха, почти все датчики влажности также могут измерять температуру.

Датчики влажности делятся на емкостные, резистивные и теплопроводные. DHT11 и DHT22 — два из наиболее часто используемых датчиков влажности в сообществе DIY (первый — резистивный, а второй — емкостной).

Ознакомьтесь с этим руководством по использованию ДАТЧИКА ВЛАЖНОСТИ DHT11 НА ARDUINO.

Датчик наклона

Датчики наклона, которые часто используются для определения наклона или ориентации, являются одними из самых простых и недорогих датчиков. Ранее датчики наклона состояли из ртути (поэтому их иногда называли ртутными переключателями), но большинство современных датчиков наклона содержат роликовый шарик.

Здесь реализован простой переключатель заголовка на основе Arduino с использованием датчика наклона КАК СДЕЛАТЬ ДАТЧИК НАКЛОНА С ПОМОЩЬЮ ARDUINO?

В этой статье мы узнали о том, что такое датчик, какова классификация датчиков и различные типы датчиков, а также их практическое применение. В будущем я дополню эту статью дополнительными датчиками и их приложениями.

Что такое датчик? Различные типы датчиков, области применения

Мы живем в мире датчиков. Вы можете найти различные типы датчиков в наших домах, офисах, автомобилях и т. д., которые облегчают нашу жизнь, включая свет, обнаруживая наше присутствие, регулируя температуру в помещении, обнаруживая дым или огонь, делая нам вкусный кофе, открывая двери гаража. как только наша машина будет возле двери и многие другие задачи.

Все эти и многие другие задачи автоматизации возможны благодаря Датчикам. Прежде чем углубляться в детали того, что такое датчик, какие существуют типы датчиков и каковы области применения этих различных типов датчиков, мы сначала рассмотрим простой пример автоматизированной системы, которая возможна благодаря датчикам ( и многие другие компоненты).

Схема

Применение датчиков в режиме реального времени

В качестве примера мы говорим о системе автопилота в самолетах. Почти все гражданские и военные самолеты имеют функцию автоматической системы управления полетом, которую иногда называют автопилотом.

 

Автоматическая система управления полетом состоит из нескольких датчиков для различных задач, таких как контроль скорости, контроль высоты, отслеживание положения, состояние дверей, обнаружение препятствий, уровень топлива, маневрирование и многое другое. Компьютер берет данные со всех этих датчиков и обрабатывает их, сравнивая с заранее заданными значениями.

Затем компьютер подает управляющие сигналы на различные части, такие как двигатели, закрылки, рули направления, моторы и т. д., которые способствуют плавному полету. Комбинация датчиков, компьютеров и механики позволяет управлять самолетом в режиме автопилота.

Все параметры, т. е. датчики (которые вводят данные в компьютеры), компьютеры (мозги системы) и механика (выходные данные системы, такие как двигатели и моторы) одинаково важны для построения успешной автоматизированной системы. .

Это чрезвычайно упрощенная версия системы управления полетом. На самом деле, существуют сотни отдельных систем управления, которые выполняют уникальные задачи для безопасного и плавного путешествия.

Но в этом уроке мы сосредоточимся на сенсорной части системы и рассмотрим различные понятия, связанные с сенсорами (такие как типы, характеристики, классификация и т. д.).

Что такое датчик?

Существует множество определений того, что такое датчик, но я хотел бы определить датчик как устройство ввода, которое обеспечивает вывод (сигнал) по отношению к определенной физической величине (ввод).

Термин «устройство ввода» в определении датчика означает, что он является частью более крупной системы, которая обеспечивает ввод данных для основной системы управления (например, процессора или микроконтроллера).

Еще одно уникальное определение датчика: это устройство, которое преобразует сигналы из одного энергетического домена в электрический. Определение сенсора можно лучше понять, если мы рассмотрим пример.

Простейшим примером датчика является LDR или светочувствительный резистор. Это устройство, сопротивление которого изменяется в зависимости от интенсивности света, которому оно подвергается. Когда света, падающего на LDR, больше, его сопротивление становится очень маленьким, а когда света меньше, сопротивление LDR становится очень высоким.

Мы можем подключить этот LDR в делитель напряжения (вместе с другим резистором) и проверить падение напряжения на LDR. Это напряжение может быть откалибровано по количеству света, падающего на LDR. Итак, датчик освещенности.

Теперь, когда мы узнали, что такое сенсор, мы продолжим классификацию сенсоров.

Классификация датчиков

Существует несколько классификаций датчиков, составленных разными авторами и специалистами. Некоторые из них очень простые, а некоторые очень сложные. Специалист в данной области уже может использовать следующую классификацию датчиков, но это очень простая классификация датчиков.

В первой классификации датчики делятся на активные и пассивные. Активные датчики — это датчики, которым требуется внешний сигнал возбуждения или сигнал питания.

Пассивные датчики, с другой стороны, не требуют никакого внешнего сигнала питания и напрямую генерируют выходной отклик.

Другой тип классификации основан на средствах обнаружения, используемых в датчике. Некоторыми средствами обнаружения являются электрические, биологические, химические, радиоактивные и т. д.

Следующая классификация основана на явлении преобразования, т. е. на входе и выходе. Некоторыми из распространенных явлений преобразования являются фотоэлектрические, термоэлектрические, электрохимические, электромагнитные, термооптические и т. д.

Окончательная классификация датчиков: аналоговые и цифровые датчики. Аналоговые датчики производят аналоговый выходной сигнал, т. е. непрерывный выходной сигнал (обычно напряжение, но иногда и другие величины, такие как сопротивление и т. д.) относительно измеряемой величины.

Цифровые датчики, в отличие от аналоговых, работают с дискретными или цифровыми данными. Данные в цифровых датчиках, которые используются для преобразования и передачи, носят цифровой характер.

Различные типы датчиков

Ниже приведен список различных типов датчиков, которые обычно используются в различных приложениях. Все эти датчики используются для измерения одного из физических свойств, таких как температура, сопротивление, емкость, проводимость, теплопередача и т. д.

1. Датчик температуры
2. Датчик приближения
3. Акселерометр
4. ИК-датчик (инфракрасный датчик)
5. Датчик давления
6. Датчик освещенности
7. Ультразвуковой датчик
8. Датчик дыма, газа и алкоголя
9. Датчик касания
10. Датчик цвета
11. Датчик влажности
12. Датчик положения
13. Магнитный датчик (датчик Холла)
14. Микрофон (датчик звука)
15. Датчик наклона
16. Датчик расхода и уровня
17. Пассивный датчик
18. Датчик касания
19. Датчик деформации и веса

Кратко рассмотрим некоторые из вышеупомянутых датчиков. Более подробная информация о датчиках будет добавлена ​​позже. Список проектов, использующих вышеуказанные датчики, приведен в конце страницы.

Датчик температуры

Одним из наиболее распространенных и популярных датчиков является датчик температуры. Датчик температуры, как следует из названия, определяет температуру, т. е. измеряет изменения температуры.

Существуют различные типы датчиков температуры, такие как ИС датчика температуры (например, LM35, DS18B20), термисторы, термопары, RTD (резистивные датчики температуры) и т. д.

Датчики температуры могут быть аналоговыми или цифровыми. В аналоговом датчике температуры изменения температуры соответствуют изменению его физических свойств, таких как сопротивление или напряжение. LM35 — классический аналоговый датчик температуры.

Выходной сигнал цифрового датчика температуры представляет собой дискретное цифровое значение (обычно некоторые числовые данные после преобразования аналогового значения в цифровое). DS18B20 — это простой цифровой датчик температуры.

Датчики температуры используются везде, например, в компьютерах, мобильных телефонах, автомобилях, системах кондиционирования воздуха, промышленности и т. д.

В этом проекте реализован простой проект с использованием LM35 (датчик температуры по шкале Цельсия): СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ.

Датчики приближения

Датчик приближения — это датчик бесконтактного типа, который обнаруживает присутствие объекта. Датчики приближения могут быть реализованы с использованием различных технологий, таких как оптические (например, инфракрасные или лазерные), звуковые (ультразвуковые), магнитные (эффект Холла), емкостные и т. д.

Датчики), промышленности (выравнивание объектов), приближение к земле в самолетах и ​​т. д.

Датчик приближения при парковке задним ходом реализован в этом проекте: ЦЕПЬ ДАТЧИКА ЗАДНЕЙ ПАРКОВКИ.

Инфракрасный датчик (ИК-датчик)

ИК-датчики или инфракрасный датчик — это датчик на основе света, который используется в различных приложениях, таких как обнаружение приближения и объектов. ИК-датчики используются в качестве датчиков приближения почти во всех мобильных телефонах.

Существует два типа инфракрасных или ИК-датчиков: передающие и отражающие. В ИК-датчике пропускающего типа ИК-передатчик (обычно ИК-светодиод) и ИК-детектор (обычно фотодиод) расположены лицом друг к другу, так что, когда объект проходит между ними, датчик обнаруживает объект.

Другой тип ИК-датчика — ИК-датчик отражающего типа. При этом передатчик и детектор располагаются рядом друг с другом лицом к объекту. Когда объект оказывается перед датчиком, инфракрасный свет от ИК-передатчика отражается от объекта и обнаруживается ИК-приемником, и, таким образом, датчик обнаруживает объект.

Различные приложения, в которых используется ИК-датчик: мобильные телефоны, роботы, промышленная сборка, автомобили и т. д.

Небольшой проект, в котором ИК-датчики включают уличное освещение: УЛИЧНОЕ ФОНАРИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИК-ДАТЧИКОВ.

Ультразвуковой датчик

Ультразвуковой датчик — это устройство бесконтактного типа, которое можно использовать для измерения расстояния, а также скорости объекта. Ультразвуковой датчик работает на основе свойств звуковых волн с частотой, превышающей слышимый человеком диапазон.

Используя время прохождения звуковой волны, ультразвуковой датчик может измерять расстояние до объекта (аналогично SONAR). Свойство доплеровского сдвига звуковой волны используется для измерения скорости объекта.

Дальномер на базе Arduino — это простой проект с использованием ультразвукового датчика: ПОРТАТИВНЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДАЛЬНОМЕР.

Датчик освещенности

Датчики освещенности, иногда также называемые фотодатчиками, являются одними из важных датчиков. Простой датчик света, доступный сегодня, — это светозависимый резистор или LDR. Свойство LDR заключается в том, что его сопротивление обратно пропорционально интенсивности окружающего света, т. е. при увеличении интенсивности света его сопротивление уменьшается и наоборот.

Используя LDR-схему, мы можем откалибровать изменения ее сопротивления для измерения интенсивности Света. Есть еще два датчика освещенности (или фотодатчиков), которые часто используются в сложных электронных системах. Это фотодиод и фототранзистор. Все это аналоговые датчики.

Существуют также цифровые датчики освещенности, такие как Bh2750, TSL2561 и т. д., которые могут рассчитывать интенсивность света и предоставлять цифровое эквивалентное значение.

Ознакомьтесь с этим простым проектом LIGHT DETECTOR USING LDR .

Датчики дыма и газа

Одним из очень полезных датчиков в приложениях, связанных с безопасностью, являются датчики дыма и газа. Почти все офисы и производства оборудованы несколькими детекторами дыма, которые обнаруживают любой дым (вследствие пожара) и подают сигнал тревоги.

Датчики газа чаще используются в лабораториях, на больших кухнях и в промышленности. Они могут обнаруживать различные газы, такие как сжиженный нефтяной газ, пропан, бутан, метан (Ch5) и т. д.

В настоящее время в большинстве домов в целях мера.

Серия датчиков «MQ» представляет собой набор дешевых датчиков для обнаружения CO, CO2, Ch5, алкоголя, пропана, бутана, сжиженного нефтяного газа и т. д. Вы можете использовать эти датчики для создания собственного приложения датчика дыма.

Проверьте эту ЦЕПЬ СИГНАЛИЗАЦИИ ДЕТЕКТОРА ДЫМА без использования Arduino.

Датчик алкоголя

Как следует из названия, датчик алкоголя обнаруживает алкоголь. Обычно датчики алкоголя используются в алкотестерах, которые определяют, пьян человек или нет. Сотрудники правоохранительных органов используют алкотестеры для поимки преступников за рулем в нетрезвом виде.

Простое руководство о том, КАК СДЕЛАТЬ КОНТУР АЛКОГОЛЬНОГО АЛЕКСАНДРАТОРА?

Датчик касания

Мы не придаем большого значения датчикам касания, но они стали неотъемлемой частью нашей жизни. Знаете вы или нет, но все устройства с сенсорным экраном (мобильные телефоны, планшеты, ноутбуки и т. д.) имеют сенсорные датчики. Еще одно распространенное применение сенсорного датчика — трекпады в наших ноутбуках.

Датчики касания, как следует из названия, обнаруживают прикосновение пальца или стилуса. Часто сенсорные датчики подразделяются на резистивные и емкостные. Почти все современные сенсорные датчики относятся к емкостным типам, поскольку они более точны и имеют лучшее соотношение сигнал/шум.

Если вы хотите создать приложение с датчиком касания, то доступны недорогие модули, и, используя эти датчики касания, вы можете построить СХЕМУ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ СЕНСОРНОГО РЕГУЛЯТОРА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ARDUINO.

Датчик цвета

Датчик цвета — это полезное устройство для создания приложений для определения цвета в области обработки изображений, идентификации цвета, отслеживания промышленных объектов и т. д. TCS3200 — это простой датчик цвета, который может обнаруживать любой цвет и выводить квадрат волна пропорциональна длине волны обнаруженного цвета.

Если вы заинтересованы в создании приложения датчика цвета, ознакомьтесь с проектом ARDUINO BASED COLOR DETECTOR.

Датчик влажности

Если вы видите системы мониторинга погоды, они часто предоставляют данные о температуре и влажности. Таким образом, измерение влажности является важной задачей во многих приложениях, и датчики влажности помогают нам в этом.

Часто все датчики влажности измеряют относительную влажность (отношение содержания воды в воздухе к максимальной способности воздуха удерживать воду). Поскольку относительная влажность зависит от температуры воздуха, почти все датчики влажности также могут измерять температуру.

Датчики влажности делятся на емкостные, резистивные и теплопроводные. DHT11 и DHT22 — два из наиболее часто используемых датчиков влажности в сообществе DIY (первый — резистивный, а второй — емкостной).

Ознакомьтесь с этим руководством по использованию ДАТЧИКА ВЛАЖНОСТИ DHT11 НА ARDUINO.

Датчик наклона

Датчики наклона, которые часто используются для определения наклона или ориентации, являются одними из самых простых и недорогих датчиков.