เรามักใช้เซ็นเซอร์ประเภทต่างๆในงานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์หลายประเภทซึ่งจัดเป็นสารเคมีความดันอุณหภูมิตำแหน่งแรงความใกล้ความร้อนการแสดงตนการไหลแสงยานยนต์เสียงความเร็วแม่เหล็กไฟฟ้าความร้อน เซ็นเซอร์ไฟเบอร์ออปติก เซ็นเซอร์อนาล็อกและดิจิตอล เซ็นเซอร์สามารถกำหนดให้เป็นอุปกรณ์ที่ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของปริมาณทางกายภาพหรือทางไฟฟ้าหรืออื่น ๆ และโดยทั่วไปแล้วจะสร้างสัญญาณไฟฟ้าหรือแสงเพื่อเป็นการรับทราบการเปลี่ยนแปลงของปริมาณเฉพาะนั้น ในบทความนี้เราจะพูดถึงเซ็นเซอร์ประเภทต่างๆและตัวอย่างการใช้งานโดยสังเขป แต่โดยหลักแล้วเราต้องทราบประเภทของเซ็นเซอร์อนาล็อกและดิจิตอล
เซนเซอร์แบบอนาล็อก
มี เซ็นเซอร์ประเภทต่างๆ ที่ผลิตสัญญาณเอาต์พุตอนาล็อกอย่างต่อเนื่องและเซ็นเซอร์เหล่านี้ถือเป็นเซ็นเซอร์อนาล็อก สัญญาณเอาท์พุตแบบต่อเนื่องที่ผลิตโดยเซ็นเซอร์อะนาล็อกเป็นสัดส่วนกับค่าที่วัดได้ ตัวอย่างที่ใช้งานได้จริงของเซ็นเซอร์อะนาล็อกมีหลายประเภทดังต่อไปนี้: มาตรความเร่ง, เซ็นเซอร์ความดัน, เซ็นเซอร์แสง, เซ็นเซอร์เสียง, เซ็นเซอร์อุณหภูมิและอื่น ๆ
Accelerometers
เซ็นเซอร์อะนาล็อกที่ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของตำแหน่งความเร็วทิศทางการกระแทกการสั่นสะเทือนและการเอียงโดยการตรวจจับการเคลื่อนไหวเรียกว่า accelerometers เครื่องวัดความเร่งแบบอะนาล็อกเหล่านี้ถูกจำแนกออกเป็นประเภทต่างๆอีกครั้งตามความหลากหลายของการกำหนดค่าและความไว
Accelerometer
เครื่องวัดความเร่งเหล่านี้มีให้ใช้งานเป็นเซ็นเซอร์แบบอะนาล็อกและดิจิตอลโดยอ้างอิงจากสัญญาณเอาต์พุต. เครื่องวัดความเร่งแบบอะนาล็อกจะสร้างแรงดันไฟฟ้าผันแปรคงที่ตามปริมาณความเร่งที่ใช้กับมาตรความเร่ง
เซนเซอร์จับแสง
ตัวต้านทานแบบพึ่งพาแสง
เซ็นเซอร์อะนาล็อกที่ใช้สำหรับตรวจจับปริมาณแสงที่กระทบเซ็นเซอร์เรียกว่าเซ็นเซอร์แสง เซ็นเซอร์แสงอะนาล็อกเหล่านี้ถูกแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆอีกครั้งเช่นตัวต้านทานรูปถ่ายแคดเมียมซัลไฟด์ (ซีดีเอส) และตาแมว ตัวต้านทานขึ้นอยู่กับแสง (LDR) สามารถใช้เป็นเซ็นเซอร์แสงอนาล็อกซึ่งสามารถใช้เพื่อเปิดและปิดการโหลดโดยอัตโนมัติตามไฟล์แสงกลางวันเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นกับ LDR ความต้านทานของ LDR จะเพิ่มขึ้นเมื่อแสงลดลงและลดลงด้วยเพิ่มขึ้นในแสงไฟ.
เซนเซอร์เสียง
เซ็นเซอร์เสียงอนาล็อก
เซ็นเซอร์อะนาล็อกที่ใช้ตรวจจับระดับเสียงเรียกว่าเซ็นเซอร์เสียง เซ็นเซอร์เสียงอะนาล็อกเหล่านี้จะแปลความกว้างของระดับเสียงอะคูสติกของเสียงเป็นแรงดันไฟฟ้าเพื่อตรวจจับระดับเสียง กระบวนการนี้ต้องใช้วงจรและใช้ประโยชน์ไมโครคอนโทรลเลอร์พร้อมกับไมโครโฟนสำหรับสร้างสัญญาณเอาต์พุตแบบอะนาล็อก
เซ็นเซอร์วัดความดัน
Piezoelectric เซนเซอร์
เซ็นเซอร์อะนาล็อกที่ใช้ในการวัดปริมาณความดันที่ใช้กับเซ็นเซอร์เรียกว่าเซ็นเซอร์ความดันแบบอะนาล็อกเซ็นเซอร์วัดความดันจะสร้างสัญญาณเอาต์พุตแบบอะนาล็อกที่เป็นสัดส่วนกับปริมาณความดันที่ใช้ เซ็นเซอร์ความดันเหล่านี้ใช้สำหรับการใช้งานประเภทต่างๆเช่นแผ่นเพียโซอิเล็กทริกหรือ เซ็นเซอร์ piezoelectric ที่ใช้ในการสร้างประจุไฟฟ้า เซ็นเซอร์เพียโซอิเล็กทริกเหล่านี้เป็นเซ็นเซอร์ความดันประเภทหนึ่งที่สามารถสร้างสัญญาณแรงดันไฟฟ้าขาออกแบบอะนาล็อกตามสัดส่วนกับความดันที่ใช้กับเซ็นเซอร์เพียโซอิเล็กทริก
เซ็นเซอร์อุณหภูมิอะนาล็อก
เซ็นเซอร์อุณหภูมิมีให้เลือกใช้มากมายทั้งแบบดิจิตอลและอนาล็อก เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิแบบอะนาล็อกที่ใช้โดยทั่วไปคือเทอร์มิสเตอร์. มี ประเภทต่างๆเทอร์มิสเตอร์ ที่ใช้สำหรับแอพพลิเคชั่นต่างๆเทอร์มิสเตอร์คือร้อนตัวต้านทานที่ละเอียดอ่อนที่ใช้สำหรับตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ หากอุณหภูมิเพิ่มขึ้นแสดงว่าความต้านทานไฟฟ้าของเทอร์มิสเตอร์เพิ่มขึ้น ในทำนองเดียวกันถ้าอุณหภูมิลดลงความต้านทานจะลดลง ใช้ในงานเซ็นเซอร์อุณหภูมิต่างๆ
ชุดโครงการระบบควบคุมอุณหภูมิอะนาล็อกโดย Edgefxkits.com
ตัวอย่างการปฏิบัติของเซ็นเซอร์อุณหภูมิอะนาล็อกเป็นเทอร์มิสเตอร์ตาม ระบบควบคุมอุณหภูมิ . โครงการนี้ใช้เพื่อรักษาอุณหภูมิให้คงที่ในพื้นที่ปิด แผนภาพบล็อกของระบบควบคุมอุณหภูมิประกอบด้วยโคมไฟ(ที่แสดงถึงตัวทำความเย็น) เซ็นเซอร์อุณหภูมิหรือเทอร์มิสเตอร์, รีเลย์.
แผนภาพบล็อกระบบควบคุมอุณหภูมิอะนาล็อกโดย Edgefxkits.com
หากอุณหภูมิสูงเกินค่าที่แน่นอนจากนั้นหลอดไฟจะเปิดโดยอัตโนมัติเพื่อระบุตัวทำความเย็นเพื่อให้อุณหภูมิกลับสู่ค่าปกติ การทำงานพร้อมกับเทอร์มิสเตอร์สัมประสิทธิ์อุณหภูมิติดลบใช้สำหรับเปิดใช้งานรีเลย์ในกรณีที่อุณหภูมิสูงกว่าช่วงที่กำหนด เนื่องจากกระบวนการเปิดใช้งานรีเลย์สำหรับการเปิดเครื่องทำความเย็นนี้ (ในระบบนี้แสดงเป็นหลอดไฟ) สามารถทำได้โดยอัตโนมัติดังนั้นจึงไม่มีต้องตรวจสอบอุณหภูมิในคนเทอร์มิสเตอร์เป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิอะนาล็อกที่ใช้บ่อยที่สุดเนื่องจากมีข้อได้เปรียบด้านต้นทุนที่ต่ำ เมื่อใดก็ตามที่เกิดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิพารามิเตอร์อินพุตของ op-amp จะถูกเปลี่ยนแปลง ดังนั้น op-amp จึงให้เอาต์พุตที่ให้พลังงานรีเลย์และโหลดเปิดหรือปิดตามนั้น
ถ้าเราใช้ดิจิตอล เซ็นเซอร์อุณหภูมิ แทนเซ็นเซอร์อุณหภูมิแบบอะนาล็อกสามารถปรับปรุงความแม่นยำของระบบควบคุมอุณหภูมิได้
เซนเซอร์ดิจิตอล
เซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์หรือเซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีซึ่งการแปลงข้อมูลและการส่งข้อมูลเกิดขึ้นแบบดิจิทัลเรียกว่าเซ็นเซอร์ดิจิทัล เซ็นเซอร์ดิจิทัลเหล่านี้กำลังเปลี่ยนเซ็นเซอร์อนาล็อกเนื่องจากสามารถเอาชนะข้อบกพร่องของเซ็นเซอร์อนาล็อกได้ งเซ็นเซอร์ดิจิตอลประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสามส่วน ได้แก่ Senor สายเคเบิลและเครื่องส่งสัญญาณในเซ็นเซอร์ดิจิตอลสัญญาณที่วัดได้จะถูกแปลงโดยตรงเป็นสัญญาณดิจิตอลภายในเซ็นเซอร์ดิจิตอลเอง และสัญญาณดิจิทัลนี้จะถูกส่งผ่านสายเคเบิลแบบดิจิทัล มีเซ็นเซอร์ดิจิทัลหลายประเภทที่เอาชนะข้อเสียของเซ็นเซอร์อนาล็อก
เครื่องวัดความเร่งแบบดิจิตอล
วิธีการสร้างเอาต์พุตคลื่นความถี่ตัวแปรโดยเครื่องวัดความเร่งแบบดิจิตอลเรียกว่าการมอดูเลตความกว้างพัลส์ ค่าที่อ่านได้มาจากเครื่องวัดความเร่งแบบมอดูเลตความกว้างพัลส์ที่อัตราคงที่โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 1,000 Hz (แต่สามารถกำหนดค่าได้โดยไฟล์ผู้ใช้ขึ้นอยู่กับ IC ที่ใช้) สัญญาณ PWM เอาต์พุตความกว้างพัลส์หรือรอบการทำงานเป็นสัดส่วนกับค่าการเร่งความเร็ว
เซ็นเซอร์อุณหภูมิดิจิตอล
เซ็นเซอร์อุณหภูมิดิจิตอล DS1620
DS1620 คือ เซ็นเซอร์อุณหภูมิดิจิตอล ที่ให้อุณหภูมิของอุปกรณ์พร้อมการอ่านอุณหภูมิ 9 บิต มันทำหน้าที่เทอร์โมสตัทพร้อมเอาต์พุตแจ้งเตือนความร้อนสามตัว ถ้าอุณหภูมิของอุปกรณ์มากกว่าหรือเท่ากับผู้ใช้อุณหภูมิที่กำหนด TH แล้ว THIGH จะขับเคลื่อนสูง ถ้าอุณหภูมิของอุปกรณ์น้อยกว่าหรือเท่ากับผู้ใช้กำหนดอุณหภูมิ TL จากนั้น TLOW จะถูกขับเคลื่อนให้สูง ถ้าอุณหภูมิของอุปกรณ์เกิน TH และยังคงสูงจนกว่าจะต่ำกว่า TL จากนั้น TCOM จะถูกขับเคลื่อนให้สูง
ชุดโครงการระบบควบคุมอุณหภูมิดิจิตอลโดย Edgefxkits.com
ตัวอย่างที่ใช้งานได้จริงของเซ็นเซอร์ดิจิทัลถือได้ว่าเป็นระบบควบคุมอุณหภูมิแบบดิจิตอลโดยใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิดิจิตอลที่มีข้อดีและความแม่นยำมากกว่าเมื่อเทียบกับระบบควบคุมอุณหภูมิแบบอะนาล็อกใช้เซ็นเซอร์อนาล็อกเทอร์มิสเตอร์.
แผนภาพบล็อกระบบควบคุมอุณหภูมิดิจิตอลโดย Edgefxkits.com
เซ็นเซอร์อุณหภูมิดิจิตอล DS1620 ปุ่มกดจอแสดงผลเจ็ดส่วนและรีเลย์เชื่อมต่อกับ 8051ไมโครคอนโทรลเลอร์ . ระบบควบคุมอุณหภูมิดิจิตอลที่นำเสนอนี้มีให้แสดงข้อมูลอุณหภูมิโดยใช้การแสดงเจ็ดส่วน หากค่าอุณหภูมิสูงกว่าจุดที่ตั้งไว้โหลด (เครื่องทำความร้อน) จะถูกปิดโดยรีเลย์หลังจากได้รับสัญญาณจากไมโครคอนโทรลเลอร์. ที่นี่หลอดไฟใช้เพื่อแสดงภาระเพื่อการสาธิต เนื่องจากระบบควบคุมอุณหภูมิแบบดิจิตอลนี้ให้ความแม่นยำโดยการแสดงข้อมูลอุณหภูมิบนหน้าจอเจ็ดส่วนจึงมีข้อได้เปรียบกว่าระบบควบคุมอุณหภูมิแบบอะนาล็อก
แนวโน้มที่เกิดขึ้นล่าสุดในเทคโนโลยีได้พัฒนาเซ็นเซอร์ดิจิทัลที่ทันสมัยที่สุดเพื่อเอาชนะข้อเสียของเซ็นเซอร์อนาล็อก อย่างช้า ๆ เซ็นเซอร์อนาล็อกทุกตัวจะถูกแทนที่ด้วยเซ็นเซอร์ดิจิทัลในหลาย ๆ แอปพลิเคชัน สำหรับความช่วยเหลือด้านเทคนิคเพิ่มเติมเกี่ยวกับ โครงการอิเล็กทรอนิกส์ โดยใช้เซ็นเซอร์อนาล็อกและดิจิตอลคุณสามารถติดต่อเราได้โดยโพสต์ความคิดเห็นของคุณในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง
เครดิตภาพ
