Tipuri de senzori cu diagramele lor de circuit

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





În general, folosim tablouri convenționale cu prize de perete pentru a porni aparate industriale sau electrocasnice, cum ar fi ventilator, răcitor, motoare industriale și așa mai departe. Dar este foarte dificil să acționați întrerupătoarele în mod regulat. Prin urmare, automatizarea casei și sistemele de automatizare industrială sunt dezvoltate pentru a controla cu ușurință toate sarcinile electrice și electronice necesare. Această automatizare într-un sistem de alimentare poate fi proiectată folosind diverse tipuri de senzori și circuitele senzorilor. Deci, acest articol oferă o imagine de ansamblu cuprinzătoare a ceea ce este un senzor, diferite tipuri, principiul împreună cu diagramele de circuit.

Ce este senzorul?

Un dispozitiv care oferă o ieșire prin detectarea modificărilor în cantități sau evenimente poate fi definit ca un senzor. În general, senzorii sunt denumiți ca dispozitive care generează un semnal electric sau un semnal de ieșire optic corespunzător variațiilor nivelului de intrări. Există diferite tipuri de senzori, de exemplu, luați în considerare un termocuplu care poate fi considerat un senzor de temperatură care produce o tensiune de ieșire pe baza schimbărilor de temperatură de intrare.




Se pot observa multe tipuri de senzori în multe domenii utilizate pentru diverse aplicații. Să luăm în considerare câteva dintre tipuri de senzori .

Tipuri de senzori

Tipuri de senzori



Diferite tipuri de senzori în electronică

În viața noastră de zi cu zi, suntem obișnuiți să implementăm frecvent diferite tipuri de senzori în sistemele noastre de alimentare, cum ar fi aparatele electrice și electronice, sistemele de control al încărcăturii, automatizarea casei sau automatizarea industrială etc.

Toate tipurile de senzori pot fi clasificate în principiu senzori analogici și senzori digitali . Dar, există câteva tipuri de senzori, cum ar fi senzori de temperatură, senzori IR, senzori cu ultrasunete, senzori de presiune, senzori de proximitate și senzori tactili sunt frecvent utilizați în majoritatea aplicațiilor electronice.

  1. Senzor de temperatura
  2. Senzor IR
  3. Senzor cu ultrasunete
  4. Senzor tactil
  5. Senzori de proximitate
  6. Senzor de presiune
  7. Senzori de nivel
  8. Senzori de fum și gaz

Senzor de temperatura

Temperatura este una dintre cele mai frecvent măsurate cantități de mediu din diferite motive. Există diferite tipuri de senzori de temperatură care pot măsura temperatura, cum ar fi a termocuplu , termistori, senzori de temperatură cu semiconductori, detectoare de temperatură de rezistență (RTD) și așa mai departe. Pe baza cerinței, sunt utilizate diferite tipuri de senzori pentru măsurarea temperaturii în diferite aplicații.


Senzor de temperatura

Senzor de temperatura

Circuitul senzorului de temperatură

Un senzor de temperatură simplu cu circuitul poate fi utilizat pentru pornirea sau oprirea sarcinii la o temperatură specifică care este detectată de senzorul de temperatură (termistorul este utilizat aici). Circuitul este format din baterie, termistor, tranzistoare și releu care sunt conectate așa cum se arată în figură.

Circuitul senzorului de temperatură

Circuitul senzorului de temperatură

Releul este activat de senzorul de temperatură prin detectarea temperaturii dorite. Astfel, releul pornește sarcina conectată la acesta (sarcina poate fi alternativă sau continuă). Putem folosi acest circuit pentru controlul automat al ventilatorului pe baza temperaturii.

Aplicarea practică a senzorului de temperatură

În primul rând, ia în considerare senzori de temperatură care sunt din nou clasificate în diferite tipuri de senzori, cum ar fi termistori, senzori digitali de temperatură și așa mai departe.

Controlerul digital de temperatură programabil este un proiect electronic bazat pe sistem practic încorporat, care este conceput, care este utilizat pentru controlul temperaturii oricărui dispozitiv pe baza cerințelor aplicațiilor industriale. Setul circuitului senzorului digital de temperatură este prezentat în figura de mai jos.

Diagrama bloc a circuitului proiectului poate fi reprezentată după cum urmează cu blocuri diferite așa cum se arată în figură.

bloc de alimentare constă dintr-o sursă de alimentare AC 230V, transformator de coborâre pentru coborârea tensiunii, un redresor pentru rectificarea tensiunii de la AC la DC, regulator de tensiune pentru menținerea constantă a tensiunii DC de ieșire pentru a da intrare circuitului proiectului.

Afișajul LCD este interfațat cu microcontrolerele 8051 pentru afișarea citirilor de temperatură în intervalul -55 grade C până la + 125 grade C. Senzorul digital de temperatură IC DS1621 este utilizat pentru furnizarea de citiri de temperatură pe 9 biți microcontrolerului.

Memoria non-volatilă EEPROM este utilizată pentru a stoca setările de temperatură definite de utilizator (maximă și minimă) printr-un set de comutatoare la microcontrolerele 8051. Un releu este conectat la microcontroler care poate fi acționat folosind driverul tranzistorului. Sarcina poate fi acționată folosind acest releu (aici sarcina este reprezentată ca o lampă în scop demonstrativ).

Senzor IR

Micile cipuri foto care au o fotocelulă care sunt utilizate pentru a emite și detecta lumina infraroșie sunt numite senzori IR. Senzorii IR sunt utilizați în general pentru proiectarea tehnologiei de control de la distanță. Senzor IR poate fi folosit pentru detectarea obstacolelor vehiculului robotizat și astfel poate controla direcția vehiculului robotizat. Există diferite tipuri de senzori care pot fi utilizați pentru detectarea luminilor cu infraroșu.

Senzor IR

Senzor IR

Circuit senzor IR

Un circuit senzor IR simplu este utilizat în viața noastră de zi cu zi ca telecomandă pentru un televizor. Se compune din circuite emițătoare IR și circuite receptor IR care pot fi proiectate așa cum se arată în figură.

Circuit senzor IR

Circuit senzor IR

Circuitul emițătorului IR care este utilizat ca telecomandă de către controler este utilizat pentru emiterea luminii în infraroșu. Această lumină în infraroșu este trimisă sau transmisă către circuitul receptorului IR care se conectează la dispozitiv ca un televizor sau un robot IR controlat de la distanță. Pe baza comenzilor primite, televizorul sau robotul sunt controlate.

Aplicarea practică a senzorului IR

Senzorii IR sunt frecvent utilizați pentru a proiecta telecomenzi TV. Este un proiect electronic simplu bazat pe senzori IR utilizat pentru controlul de la distanță al unui vehicul robotizat folosind telecomanda generală TV sau Telecomandă IR . Circuitul proiectului vehiculului robotizat controlat de senzorul IR este prezentat în figură.

Diagrama bloc a vehiculelor robotizate controlate de IR constă din diferite blocuri, cum ar fi motoare și scufundări cu motor interfațate cu microcontrolerele 8051, baterie pentru alimentare, bloc receptor IR și telecomandă TV sau telecomandă IR, așa cum se arată în figură.

Aici, telecomanda TV bazată pe senzorul IR este utilizată pentru trimiterea comenzilor către vehiculul robot de la distanță de către utilizator. Pe baza comenzilor primite de receptorul IR interfațat la microcontroler la capătul receptorului. Microcontrolerul generează semnale adecvate pentru a acționa motoarele astfel încât să controleze direcția vehiculului robot în față sau înapoi sau la stânga sau la dreapta.

Senzor cu ultrasunete

Un traductor care funcționează pe principiul similar sonarului sau radarului și estimează atributele țintei prin interpretare se numește senzori cu ultrasunete sau transceivere. Există diferite tipuri de senzori care sunt clasificați ca senzori cu ultrasunete activi și pasivi care pot fi diferențiați pe baza funcționării senzorilor.

Undele sonore de înaltă frecvență generate de senzorii cu ultrasunete active sunt primite înapoi de către senzorul cu ultrasunete pentru evaluarea ecoului. Astfel, intervalul de timp luat pentru transmiterea și primirea ecoului este utilizat pentru determinarea distanței față de un obiect. Dar, senzorii cu ultrasunete pasivi sunt folosiți doar pentru detectarea zgomotului ultrasonic care este prezent în condiții specifice.

Senzor cu ultrasunete cu circuit

Senzor cu ultrasunete cu circuit

Modulul cu ultrasunete prezentat în figura de mai sus constă dintr-un transmițător cu ultrasunete, un receptor și un circuit de control. Aplicarea practică a unui senzor cu ultrasunete cu circuitul poate fi folosit ca un senzor de distanță cu ultrasunete, așa cum se arată mai jos.

Ori de câte ori este alimentată circuitul, atunci undele ultrasonice sunt generate și transmise de la senzor și reflectate înapoi de la un obstacol sau un obiect aflat în fața acestuia. Apoi, receptorul îl primește și timpul total necesar pentru trimitere și primire este utilizat pentru calcularea distanței dintre obiect și senzor. Microcontrolerul este utilizat pentru procesarea și controlul operațiunilor întregi folosind tehnici de programare. Afișajul LCD este interfațat cu circuitul pentru afișarea distanței (în general, în cm).

Aplicarea practică a senzorului cu ultrasunete

Senzorii cu ultrasunete cu circuite pot fi folosiți pentru măsurarea distanței unui obiect. Se folosește această metodă, în care nu putem implementa metodele convenționale de măsurare, cum ar fi zone inaccesibile, cum ar fi zone de temperatură ridicată sau zone de presiune, etc.

Măsurarea distanței prin diagrama bloc a circuitului proiectului senzorului cu ultrasunete este prezentată în diagrama bloc de mai jos. Acesta constă din diferite blocuri, cum ar fi un bloc de alimentare, afișaj LCD, modul cu ultrasunete, un obiect a cărui distanță trebuie măsurată și 8051 microcontrolere .

Traductorul cu ultrasunete utilizat în acest proiect constă dintr-un emițător și receptor cu ultrasunete. Undele transmise de transmițătorul cu ultrasunete sunt reflectate înapoi către receptorul cu ultrasunete din obiect. Timpul necesar pentru trimiterea și primirea înapoi a acestor unde este calculat utilizând viteza sunetului.

Senzor tactil

Senzorii tactili pot fi definiți ca comutatoare care sunt activate de atingere. Există diferite tipuri de senzori tactili care sunt clasificați pe baza tipului de atingeri, cum ar fi comutatorul tactil de capacitate, rezistența comutator tactil , și comutator piezo tactil.

Senzor tactil

Senzor tactil

Circuitul senzorului de atingere

Circuitul reprezintă o aplicație simplă a unui senzor tactil care constă dintr-un temporizator 555 care funcționează în mod monostabil, senzor tactil sau placă, LED, baterie și componente electronice de bază.

Circuitul senzorului de atingere

Circuitul senzorului de atingere

Circuitul este conectat așa cum se arată în figura de mai sus. În timpul stării normale, când placa tactilă nu este atinsă, atunci LED-ul rămâne în starea oprită. Dacă odată atinsă placa tactilă, atunci se dă un semnal celor 555 temporizatoare. Prin detectarea semnalului primit de la placa tactilă, temporizatorul 555 activează LED-ul și astfel LED-ul luminează indicând atingerea făcută senzorului tactil sau plăcii.

Aplicarea practică a senzorului tactil

O sarcină sensibilă la atingere este proiectată pentru controlul sarcinii. Setul de circuite pentru proiectul comutatorului de sarcină controlat prin atingere este prezentat în figură.

Comutatorul de sarcină controlat prin atingere bazat pe principiul senzorului tactil constă din diferite blocuri, cum ar fi blocul de alimentare cu energie, 555 temporizatoare , atingeți placa senzorului sau placa tactilă, releul și încărcarea așa cum se arată în schema bloc a comutatorului de sarcină controlat prin atingere.

Cele 555 de temporizatoare utilizate în circuit sunt conectate în modul monostabil, care este utilizat pentru a acționa un releu pentru pornirea unei sarcini pe o durată fixă ​​de timp. Pinul de declanșare al 555 temporizatoare este conectat la placa tactilă, astfel, 555 temporizatoare pot fi declanșate prin atingere. Ori de câte ori 555 temporizatoare sunt declanșate prin atingere (tensiunea se dezvoltă odată cu atingerea corpului uman), aceasta oferă logică ridicată pentru un interval de timp fix. Acest interval de timp fix poate fi modificat prin schimbarea conexiunii constante a timpului RC la cronometru. Astfel, ieșirea temporizatorului 555 conduce sarcina prin releu și sarcina se oprește automat după o durată de timp fixată.

În mod similar, putem dezvolta electrice simple și inovatoare proiecte electronice folosind senzori mai avansați, cum ar fi un sistem automat de deschidere a ușii bazat pe senzori PIR. Generarea de electricitate bazată pe senzori de presiune care poate fi implementată prin plasarea plăcilor piezoelectrice (acestea sunt un tip de senzori de presiune) sub un întrerupător de viteză pe autostrăzi pentru generarea de energie electrică pentru luminile stradale ale autostrăzilor. Circuit detector de proximitate bazat pe senzor de proximitate.

Acum, permiteți-ne să mergem mai departe și să cunoaștem tipurile de senzori bazate pe fiecare domeniu, cum ar fi IoT, robotică, construcții și în multe industrii.

Senzori în IoT

IoT este platforma în care, în ultima perioadă, se află ca obiectiv central pentru toate lucrurile legate de tehnologie. Funcția IoT este de a furniza mai multe tipuri de informații și informații prin implementarea diferitelor tipuri de senzori. Acești senzori funcționează pentru a culege informații, funcționa pe acestea și partaja pe mai multe dispozitive conectate. Cu toate informațiile colectate, senzorii permit funcționalități automate și fac tehnologia mai inteligentă. Mai jos sunt tipuri de senzori în IoT domeniu.

Senzori de proximitate

Acesta este un tip de senzor IoT în care identifică existența sau inexistența obiectului înconjurător sau găsește proprietățile obiectului. Apoi convertește semnalul detectat într-o formă care este înțeleasă în mod clar de utilizator sau ar putea fi un simplu dispozitiv electronic care nu intră în contact cu aceștia.

Circuitul senzorului de proximitate

Circuitul senzorului de proximitate

Aplicarea senzorilor de proximitate se face în principal în domeniul comerțului cu amănuntul, unde pot afla mișcarea și asocierea care există între produs și consumator. Cu aceasta, utilizatorii pot primi notificări rapide despre actualizări de reduceri și oferte exclusive de produse interesante. Iar celălalt domeniu este cel al automobilelor.

De exemplu, când inversați o mașină, veți primi sunete dacă se găsește un obstacol, iar aici este implementată funcționarea senzorului de proximitate.

Există multe alte tipuri de senzori de proximitate și aceștia sunt:

Senzor chimic

Acești senzori sunt implementați în diverse industrii. Obiectivul principal al acestor senzori este de a semnifica orice fel de schimbări în lichid sau de a detecta orice variații chimice ale aerului. Acestea sunt puse în aplicare în mod crucial în orașele mai mari, deoarece este important să căutăm schimbări și să oferim siguranță populației.

Implementarea esențială a senzorilor chimici poate fi văzută în observarea atmosferică comercială și în gestionarea proceselor care pot fi produse chimice evoluate intenționat sau fortuit, expunere periculoasă sau radioactivă, operații reutilizabile în stații spațiale, industrii farmaceutice și multe altele.

Cei mai utilizați senzori chimici sunt în general

  • Tipul gazului electrochimic
  • FET chimic
  • Chemi rezistor
  • IR non-dispersiv
  • tip electrod de sticlă pH
  • Nanorod oxid de zinc
  • Tip clorură fluorescentă

Senzor de gaz

Aceștia sunt aproape la fel ca senzorii chimici, dar sunt implementați exclusiv pentru a observa modificările calității aerului și pentru a afla existența diferitelor tipuri de gaze. Similar cu senzorii chimici, aceștia sunt folosiți în mai multe domenii precum agricultura, sănătatea, producția și sunt folosiți pentru observarea calității aerului, recunoașterea gazelor toxice sau inflamabile, supravegherea gazelor periculoase în industriile cărbunelui, întreprinderile de petrol și gaze, cercetarea laboratorului chimic, ingineria - vopsele , materiale plastice, cauciuc, medicinale și petrochimice și altele.

Câțiva dintre cei mai implementați senzori de gaz sunt de

  • Tipul hidrogenului
  • Tipul de monitorizare a ozonului
  • Higrometru
  • Senzor de dioxid de carbon
  • Tipul gazos electrochimic
  • Tip de margele catalitică
  • Tipul poluării aerului
  • Tipul de detectare a monoxidului de carbon
  • Tipul de detectare a gazelor

Aici este vorba senzori de gaz și chimici și tipurile lor.

Senzori de umiditate

Umiditatea este termenul specificat ca cantitatea de vapori care există în aerul atmosferic sau în alte substanțe gazoase. Senzori de umiditate aderă, în general, la utilizarea senzorilor de temperatură, deoarece majoritatea operațiunilor de fabricație necesită condiții exacte de funcționare. Cu măsurarea umidității, ne putem asigura că întreaga procedură se desfășoară cu ușurință și, atunci când apare o modificare bruscă, atunci acestea merg cu acțiune imediată, deoarece acești senzori identifică variația mai rapid.

Multe dintre domenii, cum ar fi rezidențiale, comerciale, utilizează acești senzori de umiditate în scopuri de încălzire, ventilație și răcire. Chiar și acești senzori pot fi observați în multe alte domenii, cum ar fi pictura, spitalele, industria farmaceutică, meteorologia, automobile, sere și industriile de acoperire.

Acestea sunt cele mai utilizate tipuri de senzori în IoT domeniu.

Senzori în robotică

Senzorii au o importanță mai mare în industria robotică, deoarece permit robotului să fie informat cu privire la mediul înconjurător și, astfel, îl facilitează să meargă cu operațiunile necesare. Fără implementarea acestor senzori, roboții pot efectua doar câteva activități monotone care restricționează capacitatea robotului.

Cu toate aceste abilități, roboții pot efectua multe operațiuni la nivel înalt. Să discutăm mai clar despre diverse tipuri de senzori în robotică .

Senzor de accelerare

Acest tip de senzor este utilizat pentru a calcula valorile unghiulare și de accelerație. Un accelerometru este utilizat în principal pentru calcularea accelerației. Există două tipuri de forțe care arată impactul asupra unui accelerometru și acestea sunt:

Forța statică - Aceasta este forța de frecare care există între oricare două obiecte. Cu calculul forței gravitaționale, se poate cunoaște valoarea de înclinare a robotului. Acest calcul este util pentru echilibrarea robotică sau pentru a ști fie că robotul are o mișcare de conducere în sus sau pe o margine plană.

Forța dinamică - Aceasta este măsurată ca cantitate de accelerație necesară pentru mișcarea unui obiect. Calculul forței dinamice printr-un accelerometru definește fie viteza, fie viteza, pentru ceea ce robotul are mișcare.

Acești senzori accelerometri sunt disponibili în mai multe configurații. Tipul de selecție depinde de cerințele industriei. Câțiva dintre parametrii care urmează să fie verificați înainte de selectarea corectă a senzorului sunt lățimea de bandă, tipul de ieșire digital sau analog, numărul total de axe și sensibilitatea.

Imaginea de mai jos prezintă schema unui senzor de accelerație.

Senzor de accelerare

Senzor de accelerare

Senzor de sunet

Acești senzori sunt de obicei dispozitive cu microfon care sunt utilizate pentru a cunoaște sunetul și pentru a furniza nivelul de tensiune corespunzător pe baza nivelului de sunet detectat. Odată cu implementarea unui senzor de sunet, un robot mic poate fi fabricat pentru a naviga în funcție de nivelul sunetului primit.

În comparație cu senzorii de lumină, procesul de proiectare a senzorilor de sunet este oarecum complicat. Acest lucru se datorează faptului că senzorii de sunet oferă o diferență de tensiune foarte minimă și acest lucru trebuie amplificat pentru a oferi variații de tensiune măsurabile. Circuitul de comutare a senzorului de sunet este prezentat mai jos:

Senzor de sunet

Senzor de sunet

Senzor de lumina

Senzorii de lumină sunt un fel de dispozitive cu traductor care sunt utilizate pentru identificarea luminii și generează o schimbare de tensiune care este aceeași cu intensitatea luminii care intră sub senzori de lumină .

Există în principal două tipuri de senzori în industria robotică și aceștia sunt fotorezistenți și fotovoltaici. Chiar și există alte tipuri de senzori de lumină care nu sunt prea implementați, cum ar fi fototranzistorul și fototuburile.

Rezistor foto

Acesta este un fel de rezistor utilizat în principal în scopul detectării luminii. În acest sens, valoarea rezistenței se modifică în corespondență cu nivelul de intensitate a luminii. Lumina care cade pe fotorezistor are o relație inversă cu valoarea rezistenței fotorezistorului. În majoritatea cazurilor, fotorezistorul este denumit chiar și LDR, care este rezistență dependentă de lumină. Diagrama circuitului fotorezistorului este prezentată după cum urmează:

Celule fotovoltaice

Celulele fotovoltaice sunt dispozitivele de transformare a energiei care sunt utilizate în scopul transformării radiației solare într-o formă de energie electrică. Acestea sunt utilizate în principal în procesul de fabricație a roboților solari. Celulele fotovoltaice separate sunt luate în considerare ca dispozitive sursă de energie, care este aplicația care este combinată atât cu condensatorii, cât și cu tranzistoarele și acestea pot transforma acest lucru într-un dispozitiv senzor.

Senzori tactili

Acesta este un tip de senzor care indică contactul dintre senzor și obiect. Senzorii tactili sunt probabil implementați în scenarii de zi cu zi, cum ar fi în lămpi, cei care diminuează sau sporesc luminozitatea atingând baza și butoanele de ridicare. În plus, există multe aplicații extinse ale senzorilor tactili în care oamenii nu sunt exact conștienți. Principalele tipuri de senzori tactili sunt

Senzor tactil

Acesta este senzorul care deține capacitatea de a simți și identifica atingerea obiectului și a senzorului. Câteva dintre dispozitivele în care sunt utilizați senzorii tactili sunt limitatoare, microîntrerupătoare și altele. Când oricare dintre conectori intră în contact cu oricare dintre secțiunile solide, atunci acest dispozitiv va fi mai ușor și aceasta oprește mișcarea robotică. Mai mult, este utilizat în scopul inspecției, unde are o sondă utilizată pentru măsurarea dimensiunii componentelor.

Senzor de forță

Aceasta este utilizată pentru măsurarea valorilor forței operațiilor multiple, cum ar fi descărcarea și încărcarea mașinii, transportul materialului și altele care sunt operate de un robot. Acest senzor este, de asemenea, utilizat pe scară largă în abordarea asamblării pentru a analiza problemele. Există mai multe abordări care sunt implementate în acest senzor, cum ar fi detectarea articulațiilor, detectarea matricei tactile.

În afară de acestea, există multe tipuri de senzori în multe industrii. Să ne prezentăm rapid:

Tipuri de senzori folosiți în construcții

Senzorii utilizați în principal în industria construcțiilor sunt:

  • Senzori de temperatură
  • Senzori de detectare a mișcării
  • Senzori de tensiune și curent electric
  • Senzori de detectare a fumului și a incendiilor
  • Senzori de cameră
  • Senzori de gaz

Tipuri de senzori în teledetecție

Există în principal două tipuri de senzori de teledetecție și aceștia sunt senzori activi și pasivi.

Senzori activi

Acestea generează energie pentru a scana lucrurile și locațiile și apoi un senzor identifică și calculează cantitatea de radiații retrodifuzate sau reflectate de la obiectul țintă. Exemplele de senzori activi sunt RADAR și LIDAR, unde diferența de timp dintre procesul de emisie și procesul de retur este calculată prin determinarea zonei, vitezei și direcției obiectului.

Senzori pasivi

Acești senzori colectează radiații care sunt fie radiate sau reflectate de locațiile înconjurătoare sau de obiect. Cel mai crucial exemplu de senzor pasiv este lumina soarelui reflectată. Și celelalte exemple sunt radiometrele, obiectele cuplate la încărcare, infraroșii și camerele cu film.

Clasificarea senzorilor în teledetecție este

Tipuri de senzori în teledetecție

Tipuri de senzori în teledetecție

Pentru proiectare diferite tipuri de circuite bazate pe senzori puteți descărca eBook-ul nostru gratuit pentru a proiecta singuri proiecte electronice. De asemenea, ne puteți aborda pentru ajutor tehnic postând ideile dvs. în secțiunea de comentarii de mai jos. Iată o întrebare pentru dvs., care sunt alte tipuri de senzori și în principal proiectarea circuitului senzorilor de debit ?