เซ็นเซอร์ความดัน
เซ็นเซอร์ความดันโดยทั่วไปใช้ในการวัดความดันของก๊าซหรือของเหลว โดยปกติเซ็นเซอร์ความดันจะทำหน้าที่เป็นตัวแปลงสัญญาณ สร้างแรงดันในสัญญาณไฟฟ้าหรือดิจิตอลแบบอะนาล็อก นอกจากนี้ยังมีประเภทของเซ็นเซอร์ความดันที่จำแนกตามความดันบางส่วน ได้แก่ เซ็นเซอร์ความดันสัมบูรณ์เซ็นเซอร์วัดความดัน นอกจากนี้ยังมีเซ็นเซอร์แรงดันชนิดหนึ่งที่ช่วยให้คุณทราบว่ารถของคุณมีก๊าซหรือน้ำมันเหลือน้อย
เซ็นเซอร์ความดันเป็นทรานสดิวเซอร์ทั่วไปที่รับรู้ความดันและแปลงเป็นพารามิเตอร์สัญญาณไฟฟ้า ตัวอย่างทั่วไปของเซ็นเซอร์ความดัน ได้แก่ มาตรวัดความเครียดเซ็นเซอร์ความดันแบบคาปาซิทีฟและเซ็นเซอร์ความดันเพียโซอิเล็กทริก มาตรวัดความเครียดทำงานบนหลักการของการเปลี่ยนแปลงความต้านทานด้วยการใช้แรงดันโดยที่เซ็นเซอร์ความดันเพียโซอิเล็กทริกทำงานบนหลักการของการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าทั่วทั้งอุปกรณ์โดยใช้แรงดัน
แผนภาพวงจรเซ็นเซอร์ความดัน:
ต่อไปนี้เป็นแผนภาพวงจรของเครื่องวัดความดันที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC:
วงจรประกอบด้วยส่วนประกอบต่อไปนี้:
- ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC ซึ่งรับอินพุตจากเซ็นเซอร์ความดันและส่งเอาต์พุตไปยังแผงแสดงผล 4 ส่วนเจ็ดส่วน
- IC เซ็นเซอร์ความดัน 6 ขา IC MPX4115 ซึ่งเป็นเซ็นเซอร์ความดันซิลิกอนและให้สัญญาณเอาต์พุตแบบอะนาล็อกสูง
- 4 เซกเมนต์เจ็ดส่วนแสดงการรับอินพุตจากไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC และขับเคลื่อนด้วยทรานซิสเตอร์แต่ละตัว
- การจัดเรียงคริสตัลเพื่อให้อินพุตนาฬิกาไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์
การทำงานของเซ็นเซอร์ความดัน:
วิดีโอด้านบนอธิบายถึงการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ความดันกับไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อแสดงค่าความดันในการแสดงเจ็ดส่วน เซ็นเซอร์ความดันประกอบด้วย 6 พินและเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ 5V
พิน 3 เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟพิน 2 ต่อสายดินและพิน 1 เชื่อมต่อกับพิน RA0 / AN0 ของไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นอินพุตอะนาล็อก สำหรับการแสดงค่าที่นี่เราจะใช้การแสดงผล 4 หลักเจ็ดส่วนซึ่งขับเคลื่อนโดยการกำหนดค่าแอโนดทั่วไปของทรานซิสเตอร์สี่ตัว
ที่นี่ 28.50 เซ็นเซอร์ความดัน PSI เชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ดังนั้นเมื่อเราสามารถเปลี่ยนค่าเซ็นเซอร์เป็นต่ำหรือสูงไมโครคอนโทรลเลอร์จะตรวจจับค่าเหล่านี้และแสดงในจอแสดงผลเจ็ดส่วน
หากค่าความดันนี้เกินกว่าระดับขีด จำกัด ไมโครคอนโทรลเลอร์จะแจ้งเตือนผู้ใช้ ด้วยวิธีนี้เราสามารถเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ประเภทใดก็ได้กับไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อตรวจสอบประมวลผลและแสดงค่าเรียลไทม์
การใช้งานเซ็นเซอร์ความดัน:
มีแอปพลิเคชั่นมากมายสำหรับเซ็นเซอร์ความดันเช่นการตรวจจับแรงกดการตรวจจับความสูงการตรวจจับการไหลการตรวจจับเส้นหรือความลึก
- มีการใช้แบบเรียลไทม์เช่นกันสัญญาณเตือนรถและกล้องจราจรใช้เซ็นเซอร์ความดันเพื่อให้ทราบว่ามีใครกำลังเร่งความเร็วอยู่หรือไม่
- เซ็นเซอร์ความดันยังใช้ในหน้าจอสัมผัสเพื่อกำหนดจุดที่ใช้แรงกดและบอกทิศทางที่เหมาะสมกับโปรเซสเซอร์
- นอกจากนี้ยังใช้ในเครื่องวัดความดันโลหิตแบบดิจิตอลและเครื่องช่วยหายใจ
- การประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์ความดันในอุตสาหกรรมเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบก๊าซและความดันบางส่วน
- นอกจากนี้ยังใช้ในเครื่องบินแอโรเพื่อให้เกิดความสมดุลระหว่างความดันบรรยากาศและระบบควบคุม
- นอกจากนี้ยังใช้เพื่อกำหนดความลึกของมหาสมุทรในกรณีของการปฏิบัติการทางทะเลเพื่อกำหนดสภาพการทำงานที่เหมาะสมสำหรับระบบอิเล็กทรอนิกส์
ตัวอย่างเซ็นเซอร์ความดัน - ตัวแปลงสัญญาณ Piezoelectric
Piezoelectric transducer เป็นอุปกรณ์วัดที่แปลงพัลส์ไฟฟ้าเป็นการสั่นเชิงกลและในทางกลับกัน Piezoelectric quartz crystal และ piezoelectric effect เป็นสองสิ่งที่จำเป็นในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับตัวแปลงสัญญาณเพียโซอิเล็กทริก
Piezoelectric ควอตซ์คริสตัล:
คริสตัลควอตซ์เป็นวัสดุเพียโซอิเล็กทริก สามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าได้เมื่อมีการใช้ความเค้นเชิงกลกับคริสตัล คริสตัลเพียโซอิเล็กทริกโค้งงอไปในทิศทางต่างๆที่ค่าความถี่ต่างกัน เรียกว่าโหมดการสั่นสะเทือน เพื่อให้ได้โหมดการสั่นสะเทือนที่แตกต่างกันคริสตัลสามารถสร้างเป็นรูปทรงต่างๆได้
ผล Piezoelectric:
เพียโซอิเล็กทริกเอฟเฟกต์คือการสร้างประจุไฟฟ้าในคริสตัลและเซรามิกบางชนิดเนื่องจากความเครียดเชิงกลที่ใช้กับพวกมัน อัตราการเกิดประจุไฟฟ้าเป็นสัดส่วนกับแรงที่กระทำกับมัน ผลกระทบของเพียโซอิเล็กทริกทำงานในลำดับย้อนกลับเช่นกันเช่นเมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับวัสดุเพียโซอิเล็กทริกจะสามารถสร้างพลังงานกลบางอย่างได้
ตัวแปลงสัญญาณเพียโซอิเล็กทริกสามารถใช้ในโทรศัพท์ขนาดเล็กได้เนื่องจากมีความไวสูงซึ่งจะแปลงความดันเสียงเป็นแรงดันไฟฟ้า สามารถใช้ในเครื่องวัดความเร่งเครื่องตรวจจับการเคลื่อนไหวและสามารถใช้เป็นเครื่องตรวจจับอัลตร้าซาวด์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า การแพร่กระจายของอัลตราซาวนด์ไม่ได้รับผลกระทบจากความโปร่งใสของวัสดุ
ใบสมัคร:
ตัวแปลงสัญญาณเพียโซอิเล็กทริกสามารถใช้เป็นตัวกระตุ้นและเซ็นเซอร์ได้ เซนเซอร์เปลี่ยนแรงทางกลเป็นพัลส์แรงดันไฟฟ้าและตัวกระตุ้นจะแปลงพัลส์แรงดันไฟฟ้าเป็นการสั่นเชิงกล เซ็นเซอร์ Piezoelectric สามารถตรวจจับความไม่สมดุลของชิ้นส่วนเครื่องจักรที่หมุนได้ สามารถใช้ในการวัดระดับอัลตราโซนิกและการวัดอัตราการไหลได้ นอกเหนือจากการสั่นสะเทือนเพื่อตรวจจับความไม่สมดุลแล้วยังสามารถใช้สำหรับวัดระดับอัลตราโซนิกและอัตราการไหล
เซ็นเซอร์ความชื้น
เซ็นเซอร์ความชื้นจะตรวจจับความชื้นสัมพัทธ์ นี่หมายความว่ามันวัดทั้งอุณหภูมิอากาศและความชื้น การตรวจจับความชื้นเป็นสิ่งสำคัญในระบบควบคุมในอุตสาหกรรมและในประเทศ สิ่งเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาสำหรับการใช้งานที่มีปริมาณมากและมีความอ่อนไหวต่อต้นทุนเช่นสำนักงานอัตโนมัติการควบคุมอากาศในรถยนต์เครื่องใช้ภายในบ้านและระบบควบคุมกระบวนการทางอุตสาหกรรมและยังใช้ในการใช้งานที่ต้องมีการชดเชยความชื้น เซนเซอร์วัดความชื้นโดยทั่วไปเป็นประเภท capacitive หรือ resistive
การตอบสนองของเซ็นเซอร์ตัวเก็บประจุเป็นเชิงเส้นมากกว่าเมื่อเทียบกับเซ็นเซอร์ตัวต้านทาน เซ็นเซอร์แบบคาปาซิทีฟยังสามารถใช้งานได้ในช่วงความชื้นสัมพัทธ์ 0 ถึง 100 เปอร์เซ็นต์ (RH) ทั้งหมดซึ่งโดยปกติองค์ประกอบตัวต้านทานจะ จำกัด ไว้ที่ความชื้นสัมพัทธ์ (RH) ประมาณ 20 ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ ที่นี่เราจะพูดถึงเซ็นเซอร์ capacitive
เซ็นเซอร์ความชื้นแบบ capacitive จะเปลี่ยนความจุตาม RH ของอากาศโดยรอบ ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของเซ็นเซอร์จะเปลี่ยนไปตามระดับความชื้นในลักษณะที่สามารถวัดได้ ความจุจะเพิ่มขึ้นตามความชื้นสัมพัทธ์
เซ็นเซอร์ความชื้น
คุณสมบัติ:
- ความน่าเชื่อถือสูงและความมั่นคงในระยะยาว
- ใช้ในวงจรที่มีเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าหรือความถี่
- ส่วนประกอบไร้สารตะกั่ว ส่วนประกอบที่ปราศจากสารตะกั่ว
- เปลี่ยนเป็น desaturate ทันทีจากเฟสอิ่มตัว
- เวลาตอบสนองที่รวดเร็ว
ข้อมูลจำเพาะ:
- ความต้องการพลังงาน: 5 ถึง 10 VDC
- การสื่อสาร: Capacitive Component
- ขนาด: 0.25 x 0.40 นิ้ว (เส้นผ่านศูนย์กลาง 6.2 x 10.2 มม.)
- ช่วงอุณหภูมิในการทำงาน: -40 ถึง 212 ° F (-40 ถึง 100 ° C)
เซ็นเซอร์วัดความชื้นมีการใช้งานที่หลากหลายเช่นการใช้งานในอุตสาหกรรมและในบ้านการใช้งานทางการแพทย์และใช้เพื่อบ่งชี้ระดับความชื้นในสิ่งแวดล้อม
การวัดความชื้นทำได้ยาก โดยทั่วไปความชื้นในอากาศจะวัดเป็นเศษส่วนของปริมาณน้ำสูงสุดที่อากาศสามารถดูดซึมได้ที่อุณหภูมิหนึ่ง ที่สภาพบรรยากาศและอุณหภูมิที่กำหนดเศษส่วนนี้อาจแตกต่างกันระหว่าง 0 ถึง 100% ความชื้นสัมพัทธ์นี้ใช้ได้ที่อุณหภูมิและความดันบรรยากาศบางอย่างเท่านั้น ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่เซ็นเซอร์ความชื้นไม่ควรได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิหรือความดัน
วงจรเซนเซอร์ความชื้น
กระแสที่ผ่านเทอร์มิสเตอร์ทำให้เกิดความร้อนจึงทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้น การกระจายความร้อนมีมากกว่าในเทอร์มิสเตอร์ที่ปิดสนิทเมื่อเทียบกับเทอร์มิสเตอร์แบบสัมผัสเนื่องจากความแตกต่างของการนำความร้อนของไอน้ำและไนโตรเจนแห้ง ความแตกต่างของความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์เป็นสัดส่วนกับความชื้นสัมบูรณ์
เซ็นเซอร์ก๊าซ:
เซ็นเซอร์ก๊าซเป็นองค์ประกอบพื้นฐานในระบบรักษาความปลอดภัยและวิธีการสมัยใหม่หลายอย่างโดยให้ข้อเสนอแนะในการควบคุมคุณภาพที่สำคัญแก่ระบบ และสิ่งเหล่านี้มีให้ในข้อกำหนดกว้าง ๆ ขึ้นอยู่กับระดับความไวประเภทของก๊าซที่จะรับรู้การวัดทางกายภาพและองค์ประกอบต่างๆ
โดยทั่วไปเซ็นเซอร์ก๊าซจะทำงานโดยใช้แบตเตอรี่ พวกเขาส่งคำเตือนผ่านชุดสัญญาณที่ได้ยินและมองเห็นได้เช่นสัญญาณเตือนและไฟกะพริบเมื่อมีการระบุระดับไอก๊าซที่เป็นอันตราย ก๊าซอีกชนิดหนึ่งถูกใช้เป็นจุดอ้างอิงโดยเซ็นเซอร์จะวัดความเข้มข้นของก๊าซ
เซ็นเซอร์แก๊ส
โมดูลเซ็นเซอร์ประกอบด้วยโครงกระดูกภายนอกเหล็กซึ่งเป็นที่ตั้งของส่วนประกอบการตรวจจับ ส่วนประกอบการตรวจจับนี้อยู่ภายใต้กระแสผ่านการเชื่อมต่อ กระแสนี้เรียกว่ากระแสความร้อนผ่านก๊าซที่เข้ามาใกล้กับส่วนประกอบตรวจจับจะแตกตัวเป็นไอออนและถูกดูดซับโดยส่วนประกอบการตรวจจับ สิ่งนี้จะเปลี่ยนความต้านทานของส่วนประกอบการตรวจจับซึ่งจะเปลี่ยนค่าของกระแสไฟฟ้าที่ออกไป
คุณสมบัติ:
- ประสิทธิภาพที่มั่นคงอายุการใช้งานยาวนานต้นทุนต่ำ
- วงจรขับเคลื่อนอย่างง่าย
- ตอบสนองที่รวดเร็ว.
- มีความไวสูงต่อก๊าซที่ติดไฟได้ในช่วงกว้าง
- ประสิทธิภาพที่มั่นคงอายุการใช้งานยาวนานต้นทุนต่ำ
เครื่องตรวจจับก๊าซสามารถใช้เพื่อตรวจจับก๊าซที่เผาไหม้ได้ไวไฟและเป็นพิษและปริมาณการใช้ออกซิเจน อุปกรณ์ประเภทนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและสามารถพบได้ในหลายพื้นที่เช่นบนแท่นขุดเจาะน้ำมันเพื่อคัดกรองรูปแบบการผลิตและเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่เช่นโซลาร์เซลล์ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในการดับเพลิง
เซ็นเซอร์ก๊าซเหมาะสำหรับการตรวจจับก๊าซที่ติดไฟได้เช่นไฮโดรเจนมีเทนหรือโพรเพน / บิวเทน (LPG)
วงจรเซ็นเซอร์แก๊ส
เมื่อก๊าซที่ติดไฟได้หรือรีดิวซ์สัมผัสกับองค์ประกอบการวัดก๊าซเหล่านี้จะถูกเผาไหม้ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นซึ่งทำให้ความต้านทานขององค์ประกอบเปลี่ยนแปลงไป การเปลี่ยนแปลงความต้านทานของเซ็นเซอร์จะได้รับจากการเปลี่ยนแปลงของแรงดันขาออกของตัวต้านทานโหลด (RL) ในอนุกรมที่มีความต้านทานของเซ็นเซอร์ (RS) ความเข้มข้นของก๊าซภายใต้การทดสอบจะพิจารณาจากการเปลี่ยนแปลงการนำไฟฟ้าเมื่อพื้นผิวเซ็นเซอร์ดูดซับก๊าซรีดิวซ์ เอาต์พุต 5V คงที่ของบอร์ดรับข้อมูลมีให้สำหรับฮีตเตอร์ของเซ็นเซอร์ (VH) และสำหรับวงจรตรวจจับ (VC)
ตอนนี้คุณมีความคิดเกี่ยวกับประเภทของเซ็นเซอร์และการใช้งานแล้วหากคุณมีข้อสงสัยเกี่ยวกับหัวข้อนี้หรือเกี่ยวกับระบบไฟฟ้าและ โครงการอิเล็กทรอนิกส์ แสดงความคิดเห็นด้านล่าง
วงจรการทำงานทั่วไป
