Detèktè ak transducteurs

Detèktè ak transducteurs

Nan lòd pou yon sikwi elektwonik oswa sistèm fè nenpòt ki travay itil oswa fonksyon li bezwen pou kapab kominike avèk "mond reyèl la" si wi ou non sa a se pa li yon siyal opinyon ki sòti nan yon "ON / OFF" switch oswa pa aktive kèk fòm aparèy pwodiksyon eklere yon limyè sèl.

Nan lòt mo, yon Sistèm Elektwonik oswa sikwi dwe kapab oswa kapab "fè" yon bagay andSensors and Transducersare the perfect components for doing this.

Mo "Transducteur" se tèm kolektif ki itilize pou toudeSensors ki ka itilize pou santi yon pakèt fòm enèji diferan tankou mouvman, siyal elektrik, enèji radyan, enèji tèmik oswa mayetik elatriye, ak Actuator ki ka itilize pou chanje vòltaj oswa kouran.

Gen anpil diferan kalite detèktè ak transducteurs, tou de analòg ak dijital ak opinyon ak pwodiksyon ki disponib pou chwazi nan. Ki kalite opinyon oswa pwodiksyon transducer ke yo te itilize, reyèlman depann sou ki kalite siyal oswa pwosesis ke yo te "detekte" oswa "Kontwole" men nou ka defini yon Capteur ak transducteurs kòm aparèy ki konvèti yon sèl kantite fizik nan yon lòt.

Aparèy ki fè yon fonksyon "Antre" yo souvan rele Sensors paske yo "sans" yon chanjman fizik nan kèk karakteristik ki chanje an repons a kèk eksitasyon, pou egzanp chalè oswa fòs ak kache ki nan yon siyal elektrik. Aparèy ki fè yon fonksyon "Sòti" yo jeneralman yo rele Actionatorsand yo te itilize pou kontwole kèk aparèy ekstèn, pou egzanp mouvman oswa son.

ElectricalTransductersare itilize konvèti enèji nan yon kalite an enèji nan yon lòt kalite, se konsa pou egzanp, yon mikwofòn (aparèy opinyon) konvèti vag son nan siyal elektrik pou anplifikatè a anplifye (yon pwosesis), ak yon loudspeaker (aparèy pwodiksyon) konvèti sa yo elektrik siyal tounen nan vag son ak yon egzanp sou kalite sa a ki senp Antre / Sòti (I / O) sistèm yo bay anba a.

Senp Antre / Sòti Sistèm lè l sèvi avèk transducteurs son.

Gen anpil diferan kalite detèktè ak transducers ki disponib nan mache a, ak chwa pou yo ki youn pou itilize reyèlman depann sou kantite ke yo te mezire oswa kontwole, ak kalite ki pi komen yo bay nan tablo ki anba a:

Detèktè komen ak transducteurs.

Antre transducteurs kalite oswa detèktè, pwodwi yon vòltaj oswa repons siyal pwodiksyon ki se pwopòsyonèl ak chanjman nan kantite a ke yo ap mezire (estimilis la). Kalite oswa kantite siyal pwodiksyon an depann de ki kalite Capteur yo te itilize. Men, jeneralman, tout kalite detèktè ka klase kòm de kalite, swa Capteur pasif Capteur aktif.

Anjeneral, detèktè aktif mande pou yon ekipman pou pouvwa ekstèn yo opere, ki rele aneksitasyon signalwhich se itilize pa Capteur a yo pwodwi siyal la pwodiksyon. Detèktè aktif yo se pwòp tèt ou-génération aparèy paske pwopriyete pwòp yo chanje an repons a yon efè ekstèn pwodwi pou egzanp, yon vòltaj pwodiksyon de 1 a 10v DC oswa yon pwodiksyon aktyèl tankou 4 a 20mA DC. Detèktè aktif kapab pwodwi tou anplifikasyon siyal.

Yon bon egzanp sou yon Capteur aktif se yon Capteur LVDT oswa yon kalib souch. Kalite souch yo se presyon-sansib rezo rezistan pon ki ekstèn partial (siyal eksitasyon) nan yon fason ke yo pwodwi yon vòltaj pwodiksyon nan pwopòsyon kantite lajan an nan fòs ak / oswa souch ke yo te aplike nan Capteur a.

Kontrèman ak yon Capteur aktif, yon Capteur pasif pa bezwen okenn sous pouvwa adisyonèl oswa vòltaj eksitasyon. Olye de sa yon Capteur pasif jenere yon siyal pwodiksyon an repons a kèk estimilis ekstèn. Pou egzanp, yon tèrmokapteur ki jenere pwodiksyon vòltaj pwòp li yo lè ekspoze a chalè. Lè sa a, detèktè pasif yo se detèktè dirèk ki chanje pwopriyete fizik yo, tankou rezistans, kapasite oswa enduktans elatriye.

Men kòm byen ke detèktè analòg, Digital Sensorsproduce yon pwodiksyon disrè ki reprezante yon nimewo binè oswa chif tankou yon nivo lojik "0" oswa yon nivo lojik "1".

Analòg ak dijital Capteur

Analòg Capteur

Analòg Sensorsproduce yon siyal pwodiksyon kontinyèl oswa vòltaj ki se jeneralman pwopòsyonèl ak kantite a ke yo te mezire. Kantite fizik tankou Tanperati, Vitès, Presyon, Deplasman, souch elatriye yo tout kantite analòg jan yo gen tandans yo dwe kontinyèl nan lanati. Pou egzanp, tanperati a nan yon likid ka mezire lè l sèvi avèk yon tèmomèt oswa tèrmokapteur ki kontinyèlman reponn a chanjman tanperati kòm likid la chofe oswa refwadi desann.

Thermocouple itilize yo pwodwi yon siyal analogique

Detèktè analòg yo gen tandans pwodwi siyal pwodiksyon ki chanje san pwoblèm ak kontinyèlman sou tan. Siyal sa yo gen tandans yo dwe piti anpil nan valè soti nan kèk mico-vòlt (uV) a plizyè milli-vòlt (mV), se konsa kèk fòm anplifikasyon yo mande yo.

Lè sa a, sikwi ki mezire siyal analogique anjeneral gen yon repons dousman ak / oswa presizyon ki ba. Epitou siyal analòg ka fasil konvèti nan siyal kalite dijital pou itilize nan sistèm mikwo-kontwolè pa itilize konvètisè analòg-a-dijital, oswa ADC a.

Digital Capteur

Kòm non li implique, Digital Sensorsproduce yon disrè siyal pwodiksyon dijital oswa tension ki se yon reprezantasyon dijital nan kantite a ke yo te mezire. Detèktè dijital pwodwi yon siyal pwodiksyon binè nan fòm lan nan yon lojik "1" oswa yon lojik "0", ("ON" oswa "OFF"). Sa vle di Lè sa a, ke yon siyal dijital sèlman pwodwi disrè (ki pa kontinyèl) valè ki ka sorti kòm yon sèl "ti jan", (transmisyon seri) oswa pa konbine Bits yo pwodwi yon sèl "byte" pwodiksyon (transmisyon paralèl).

Limyè sensor itilize yo pwodwi yon siyal dijital

Nan egzanp senp nou an pi wo a, vitès la nan arbr a wotasyon mezire lè l sèvi avèk yon dijital ki ap dirije / Opto-detektè Capteur. Disk la ki se fiks nan yon arbr wotasyon (pou egzanp, ki soti nan yon motè oswa robo wou), gen yon kantite fant transparan nan konsepsyon li yo. Kòm disk la wotasyon ak vitès la nan arbr a, chak plas pase pa Capteur a nan vire pwodwi yon batman kè pwodiksyon ki reprezante yon lojik "1" oswa lojik "0" nivo.

Sa yo pulsasyon yo voye nan yon enskri nan kontwa epi finalman nan yon ekspozisyon pwodiksyon yo montre vitès la oswa revolisyon nan arbr la. Lè yo ogmante kantite fant oswa "fenèt" nan disk la plis pwodiksyon pulsasyon ka pwodwi pou chak revolisyon nan arbr la. Avantaj nan sa a se ke se yon rezolisyon pi gwo ak presizyon reyalize kòm fraksyon nan yon revolisyon ka detekte. Lè sa a, sa a ki kalite aranjman Capteur kapab tou itilize pou kontwòl pozisyon ak youn nan fant yo disk ki reprezante yon pozisyon referans.

Konpare ak siyal analogique, siyal dijital oswa kantite gen presizyon trè wo epi yo ka tou de mezire ak "echantiyon" nan yon vitès revèy trè wo. Presizyon siyal dijital la pwopòsyonèl ak kantite Bits yo itilize pou reprezante kantite ki mezire a. Pou egzanp, lè l sèvi avèk yon processeur nan 8 Bits, yo pral pwodwi yon presizyon nan 0.390% (1 pati nan 256). Pandan w ap itilize yon processeur nan 16 Bits bay yon presizyon nan 0.0015%, (1 pati nan 65.536) oswa 260 fwa pi egzak. Presizyon sa a ka konsève kòm kantite dijital yo manipile ak trete trè rapidman, dè milyon de fwa pi vit pase siyal analogique.

Nan pifò ka yo, detèktè ak plis espesyalman detèktè analòg jeneralman mande pou yon ekipman pou pouvwa ekstèn ak kèk fòm anplifikasyon adisyonèl oswa filtraj nan siyal la yo nan lòd yo pwodwi yon siyal apwopriye elektrik ki kapab pou yo te mezire oswa itilize. Yon trè bon fason pou reyalize tou de anplifikasyon ak filtraj nan yon sikwi sèl se sèvi ak anplifikatè operasyonèl jan yo te wè anvan an.

Siyal Kondisyone nan Capteur

Kòm nou te wè nan leson patikilye anplifikatè operasyonèl la, op-amp ka itilize pou bay anplifikasyon siyal lè yo konekte nan swa konfigirasyon inverse oswa ki pa inverse.

Ti vòltaj siyal analòg yo ki te pwodwi pa yon Capteur tankou kèk mili-vòlt oswa menm pico-vòlt ka anplifye anpil fwa sou pa yon senp op-amp sikwi yo pwodwi yon siyal vòltaj pi gwo nan di 5v oswa 5mA ki ka Lè sa a, dwe itilize kòm yon siyal opinyon nan yon mikroproseseur oswa analòg-a-dijital sistèm ki baze sou.

Se poutèt sa, bay nenpòt ki siyal itil yon siyal pwodiksyon detèktè gen yo dwe anplifye ak yon anplifikatè ki gen yon genyen vòltaj jiska 10,000 ak yon genyen aktyèl jiska 1,000,000 ak anplifikasyon nan siyal la ke yo te lineyè ak siyal la pwodiksyon yo te yon repwodiksyon egzak nan opinyon an, jis chanje nan anplitid.

Lè sa a, anplifikasyon se yon pati nan siyal kondisyone. Se konsa, lè w ap itilize detèktè analòg, jeneralman kèk fòm anplifikasyon (Akeri), enpedans matche, izolasyon ant opinyon ak pwodiksyon oswa petèt filtraj (seleksyon frekans) ka mande anvan siyal la ka itilize epi sa fasilman fèt pa anplifikatè operasyonèl yo.

Epitou, lè mezire anpil ti chanjman fizik siyal pwodiksyon an nan yon Capteur ka vin "kontamine" ak siyal vle oswa tension ki anpeche siyal aktyèl la mande pou yo te mezire kòrèkteman. Siyal sa yo vle yo rele "Bri". Sa a bri oswa entèferans ka swa redwi anpil oswa menm elimine lè l sèvi avèk siyal kondisyone oswa filtraj teknik jan nou diskite nan leson patikilye a filtre aktif.

Lè l sèvi avèk swa a Low Pass, oswa yon High Passor evenBand Passfilter ka "Pleasant la" nan bri a ap redwi a kite jis siyal la pwodiksyon yo mande yo. Pou egzanp, anpil kalite entrain soti nan switch, klavye oswa kontwòl manyèl yo pa kapab chanje eta rapidman e konsa ba-pas filtre ka itilize. Lè entèferans lan se nan yon frekans patikilye, pou egzanp frekans prensipal, etwat bann rejte oswa Notchfilters ka itilize yo pwodwi frekans filtè selektif.

Tipik Op-amp Filtè

Èske kèk bri o aza toujou rete apre filtraj li ka nesesè yo pran plizyè echantiyon ak Lè sa a, mwayèn yo bay valè final la pou ogmante rapò a siyal-a-bri. Nenpòt fason, tou de anplifikasyon ak filtraj jwe yon wòl enpòtan nan interfacing tou de detèktè ak transducteurs mikropwosè ak sistèm elektwonik ki baze nan kondisyon "mond reyèl".

Nan pwochen leson patikilye a sou Capteur, nou pral gade nan Capteurs pozisyon ki mezire pozisyon an ak / oswa deplasman nan objè fizik sa vle di mouvman an soti nan yon pozisyon nan yon lòt pou yon distans espesifik oswa ang.

Pou plis enfòmasyon, tanpri kontakte nou nansales@xfullstar.com