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Vistas:0 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2022-08-17 Origen:Sitio
En general, el sensor consta de tres partes: elemento sensible, elemento de conversión y circuito de conversión, y a veces se agrega una fuente de alimentación auxiliar.
Componentes sensibles:
Un componente que siente directamente la medición y genera una cierta cantidad física que tiene una relación definitiva con la medición.
Elemento de conversión:
El elemento núcleo del sensor toma la salida del elemento sensible como la entrada, y convierte la no electricidad detectada en salida de señal eléctrica. El elemento de conversión en sí se puede usar como un sensor independiente, llamado sensor de elementos.
Circuito de conversión:
El circuito relacionado implicó la conversión de la salida de la señal eléctrica por el elemento sensor en una señal eléctrica útil para el procesamiento, el control, el registro y la visualización.
Hay muchos tipos de sensores en el mercado hoy en día, incluidos sensores de temperatura, sensores de humedad, sensores de gas, etc.
La serie de chips de sensor de temperatura es un chip de sensor inteligente de señal mixto de análogo digital altamente integrado. El principio de detección de temperatura se basa en la relación característica entre la temperatura de la unión PN semiconductora y el voltaje de banda de banda. Después de una pequeña amplificación de señal, la conversión analógica a digital, la compensación de calibración digital, la temperatura digital de salida tiene las ventajas de alta precisión, buena consistencia, larga vida útil, bajo consumo de energía y configuración programable flexible.
Cada chip tiene un número de serie de ID de 64 bits único, y el coeficiente de calibración se ajusta de acuerdo con las características del error de temperatura antes de abandonar la fábrica, y el cálculo de compensación se realiza automáticamente dentro del chip. Para simplificar la aplicación del sistema, la búsqueda de ID del chip, el acceso a la memoria de datos de medición de temperatura y la configuración de la función se basan en instrucciones digitales de protocolo de un solo bus, y el microprocesador de la computadora host solo necesita un puerto GPIO para el acceso a lectura y escritura.
La interfaz de comunicación de un solo bus realiza una solución de bajo costo para la adquisición y redes de sensores de nodos múltiples al compartir un bus de datos. La distancia de transmisión es larga y el número de nodos soportados es grande, lo cual es conveniente para la red de sensores distribuidos espacialmente. El chip tiene una unidad de almacenamiento EEPROM no volátil incorporada, que se utiliza para guardar el número de ID de chip, umbrales de alarma de temperatura alta y baja, valores de corrección de calibración de temperatura e información definida por el usuario, como el número de nodo del sensor, la información de ubicación , etc.
Los sensores se pueden dividir en estas categorías de acuerdo con las categorías: sensores resistivos, sensores inductivos, sensores capacitivos, sensores piezoeléctricos, sensores magnetoeléctricos, sensores piroeléctricos, sensores fotoeléctricos, sensores digitales, sensores ópticos, sensores ultrasónicos, sensores térmicos, sensores análogos, etc. La clasificación de los sensores se introduce en detalle a continuación:
1. por uso
Sensores sensibles a la presión y sensibles a la fuerza, sensores de posición, sensores de nivel de líquido, sensores de consumo de energía, sensores de velocidad, sensores de aceleración, sensores de radiación de rayos, sensores térmicos.
2. Según el principio
Sensor de vibración, sensor de humedad, sensor magnético, sensor de gas, sensor de vacío, biosensor, etc.
3. Presione la señal de salida
Sensor analógico: convierta la cantidad no eléctrica medida en una señal eléctrica analógica.
Sensor digital: convierta la cantidad no eléctrica medida en una señal de salida digital (incluida la conversión directa e indirecta).
Sensor digital de imitación: convierta la cantidad de señal medida en señal de frecuencia o salida de señal de período corto (incluida la conversión directa o indirecta).
Sensor del interruptor: cuando una señal medida alcanza un cierto umbral, el sensor emite una señal establecida de bajo nivel o de alto nivel en consecuencia.
Según el método de medición, los sensores de temperatura se pueden dividir en dos categorías: tipo de contacto y tipo de no conta. Según las características de los materiales del sensor y los componentes electrónicos, se pueden dividir en dos categorías: resistencia térmica y termopar. Un sensor de temperatura es un sensor que detecta la temperatura y lo convierte en una señal de salida utilizable. El sensor de temperatura es la parte central del instrumento de medición de temperatura.
La parte de detección del sensor de temperatura de contacto tiene un buen contacto con el objeto medido, también conocido como termómetro. El termómetro logra el equilibrio térmico a través de la conducción o convección, de modo que el valor de indicación del termómetro puede representar directamente la temperatura del objeto medido. En general, la precisión de la medición es alta. En un cierto rango de medición de temperatura, el termómetro también puede medir la distribución de temperatura dentro del objeto.
El elemento sensible del sensor de temperatura sin contacto no está en contacto con el objeto medido, también conocido como un instrumento de medición de temperatura sin contacto. Este instrumento se puede utilizar para medir la temperatura de la superficie de los objetos móviles, pequeños objetivos y objetos con una pequeña capacidad de calor o cambios rápidos de temperatura (transitorio), y también se puede usar para medir la distribución de temperatura de los campos de temperatura.
Los cinco tipos más comunes de sensores de temperatura incluyen:
1. Termistor
2. termopar
3. RTD (detector de temperatura de resistencia)
4. Termómetro digital IC
5. Termómetro analógico IC
Transductor de presión es un dispositivo que puede detectar la señal de presión y convertir la señal de presión en una señal eléctrica de salida utilizable de acuerdo con ciertas reglas. Los sensores de presión generalmente están compuestos de elementos sensibles a la presión y unidades de procesamiento de señales. Según diferentes tipos de presión de prueba, los sensores de presión se pueden dividir en sensores de presión de medidor, sensores de presión diferencial y sensores de presión absolutos
Existen principalmente sensores de presión de tensión, sensores de presión cerámica, sensores de presión de silicio difundidos, sensores de presión de zafiro, sensores de presión piezoeléctrica, etc.
El principio del sensor de presión de calibre de tensión
La parte del núcleo del sensor de presión del medidor de tensión de resistencia es el medidor de tensión de resistencia. Cuando el cable está sujeto a fuerza externa, su longitud y área transversal cambiarán. Se puede ver fácilmente en la fórmula anterior que cambiará su valor de resistencia. Cuando el cable se comprime por fuerza externa, la longitud disminuye y la sección transversal aumenta, y el valor de resistencia disminuye.
El principio del sensor de presión cerámica
El sensor de presión cerámica resistente a la corrosión no tiene transmisión líquida. La presión actúa directamente en la superficie frontal del diafragma de cerámica, lo que hace que el diafragma se deforma ligeramente. La gruesa resistencia de la película se imprime en la parte posterior del diafragma de cerámica y se conecta para formar un puente de piedra de trigo. El efecto piezoresistivo del varistor hace que el puente genere una señal de voltaje altamente lineal proporcional a la presión y también proporcional al voltaje de excitación.
Principio del sensor de presión de silicio de difusión
La presión del medio actúa directamente sobre el diafragma del sensor, lo que hace que el diafragma produzca un micro-desplazamiento proporcional a la presión del medio, de modo que el valor de resistencia del sensor cambia y el circuito electrónico se usa para detectar esto cambiar, convertir y emitir un correspondiente a este cambio. Señal de medición estándar para la presión.
El principio del sensor de presión de zafiro
Utilizando el principio de funcionamiento de la resistencia a la tensión, bajo la acción de la presión, se deforma la aleación de titanio que recibe diafragma. Después de que el elemento sensible a la deformación es detectada por el elemento sensible al silicio-sapphire, la salida del puente cambiará y la magnitud del cambio es proporcional a la presión medida.
El principio del sensor de presión piezoeléctrica
Cuando el lado interno del cilindro delgado se somete a presión, aumenta la tensión interna del cilindro, de modo que aumenta su frecuencia de vibración natural. La precisión de medición de la frecuencia de vibración natural del cilindro está determinada por el factor de calidad de resonancia Q del cilindro, el circuito de procesamiento de la señal y la precisión de la señal del reloj.
