Датчики, сенсоры, преобразователи

  • Просмотров: 2132
 

Датчики, сенсоры, преобразователи

Датчики, сенсорыСенсор (от англ. Sensor - датчик, от лат. sentire - "чувствовать" или "ощущать") - термин обозначающий устройство (прибор, орган, узел) производящие наблюдение за материальным объектом, процессом, средой их физическим (физико-химическим) состоянием, получающие информацию, преобразующие в удобную для хранения, обработки, управления сигнал (форму) и передающий его на внешние устройства.

Первые датчики появились в конце 40-х гг. XX в, а первые цифровые сенсоры стали разрабатываться в 60-70-х гг. XX в.
В России используются термины сенсор и датчик, характеризующие по своей сути одно устройство. А так как датчики предназначены для преобразования контролируемой или регулируемой величины в выходной сигнал, более удобный для дальнейшей обработки информации, то их часто называют преобразователями.

В состав сенсора входят воспринимающий (чувствительный) орган и один или несколько промежуточных преобразователей. Часто сенсор состоит только из одного воспринимающего органа (например, термопара, термометр сопротивления, тензодатчик и прочее).

Выходные сигналы различаются по роду энергии - электрические, механические, пневматические (реже гидравлические), и по характеру модуляции потока энергии - амплитудные, время-импульсные, частотные, фазовые, дискретные (кодовые). Наиболее распространены сенсор, действие которых основано на изменении электрического сопротивления, ёмкости, индуктивности или взаимной индуктивности электрической цепи (реостатный сенсор, ёмкостный сенсор, индуктивный сенсор и др.), а также на возникновении эдс при воздействии контролируемых механических, акустических, тепловых, электрических, магнитных, оптических или радиационных величин (тензосенсор, перемещения сенсор, пьезоэлектрический сенсор, давления сенсор, фотоэлемент). Сенсор характеризуются: законом изменения выходной величины (у) в зависимости от входного воздействия (входной величины х), пределами изменений входных (xmin - xmax) и выходных величин (ymin - ymax); чувствительностью S= D/Dx , порогом чувствительности (значением минимального воздействия, на которое реагирует сенсор) и временными параметрами (постоянными времени).

Сенсоры (датчики) бывают разные: датчики давления, датчики расхода, датчики уровня, датчики температуры, фотодатчики, датчики углового и линейного положения, датчики силы, датчики ускорения и угла наклона, датчики приближения, газовые сенсоры, потенциометрические биосенсоры, оптические сенсоры и мн. др. На сегодняшний день сенсоры присутствуют в каждом атрибуте нашего быта и работы.

Сенсоры различаются по типу внешнего воздействия, на которое приспособлены реагировать. Сенсоры могут реагировать практически на все существующие в природе явления и события: электромагнитное излучение - радиоволны, микроволны, рентгеновское излучение, инфракрасный (ИК) сенсор, различные цвета видимого спектра, ультрафиолет (УФ), вибрации, сейсмические волны, звуки человеческой речи, крики животных, музыка, шум, удары, взрывы, выстрелы, щелчки, хлопки, свист, ультразвук и инфразвук даже пролет элементарной частицы - электрона, позитрона, нейтрона, нейтрино и еще  многие другие воздействия.

Сенсоры различаются по способу преобразования  внешнего воздействия, на которое они рассчитаны либо прямое преобразование входного сигнала в электрический (нажатие кнопки, попадание света в фоточувствительный элемент), либо с промежуточным преобразованием (например, пролет элементарной частицы фиксируется через регистрацию фотоэлементом вспышки света в веществе, через которое пролетела частица).

По типу исполнения сенсоры различаются на внешние и встроенные в микросхемы. Внешнему датчику требуются дополнительные элементы для включения их в схемы управляющих устройств. Интегрированные в микросхемы датчики компактнее, но более дорогие и специализированные. Внешние датчики легче приспособить под оригинальное применение, не предусмотренное производителем и дешевле менять в случае выхода их из строя.

Powered by module Blog | News | Reviews | Gallery ver.: 4.32.5 Lightspeed (Commercial license) (opencartadmin.com)