elämme antureiden maailmassa. Löydät erilaisia antureita kodeistamme, toimistoistamme, autoistamme jne. pyrimme tekemään elämästämme helpompaa sytyttämällä valot havaitsemalla läsnäolomme, säätämällä huoneen lämpötilaa, havaitsemalla savun tai tulipalon, valmistamalla meille herkullista kahvia, avaamalla Autotallin ovet heti kun automme on lähellä ovea ja monia muita tehtäviä.

kaikki nämä ja monet muut automaatiotehtävät ovat mahdollisia antureiden ansiosta. Ennen kuin menemme yksityiskohtiin, mikä on anturi, mitkä ovat erityyppisiä antureita ja sovelluksia näistä erityyppisistä antureista, tarkastelemme ensin yksinkertaista esimerkkiä automatisoidusta järjestelmästä, joka on mahdollista antureiden (ja monien muiden komponenttien) ansiosta.

antureiden reaaliaikainen käyttö

esimerkki, josta puhumme, on lentokoneiden autopilottijärjestelmä. Lähes kaikissa siviili-ja sotilaslentokoneissa on automaattinen lennonohjausjärjestelmä tai sitä kutsutaan joskus Autopilotiksi.

Automaattinen lennonohjausjärjestelmä koostuu useista antureista erilaisiin tehtäviin, kuten nopeudensäätöön, korkeuteen, asentoon, oviin, esteisiin, polttoaineeseen, ohjailuun ja moniin muihin. Tietokone ottaa dataa kaikista näistä antureista ja käsittelee niitä vertaamalla niitä ennalta suunniteltuihin arvoihin.

tietokone antaa sitten ohjaussignaalin eri osille, kuten Moottoreille, siivekkeille, peräsimille jne. se auttaa sujuvassa lennossa. Antureiden, tietokoneiden ja mekaniikan yhdistelmä mahdollistaa koneen ajamisen Autopilottitilassa.

kaikki parametrit eli anturit (jotka antavat syöttöjä tietokoneille), Tietokoneet (järjestelmän aivot) ja mekaniikka (järjestelmän tuotokset kuten moottorit ja moottorit) ovat yhtä tärkeitä onnistuneen automatisoidun järjestelmän rakentamisessa.

mutta tässä opetusohjelmassa keskitytään järjestelmän Anturiosaan ja tarkastellaan erilaisia sensoreihin liittyviä käsitteitä (kuten tyypit, ominaisuudet, luokittelu jne.).

mikä on anturi?

on olemassa lukuisia määritelmiä siitä, mikä anturi on, mutta haluaisin määritellä anturin syöttölaitteeksi, joka antaa lähtö (signaali) suhteessa tiettyyn fysikaaliseen suureeseen (tulo).

anturin määritelmässä termi ”syöttölaite” tarkoittaa, että se on osa suurempaa järjestelmää, joka antaa syötön pääohjausjärjestelmään (kuten Suoritin tai Mikrokontrolleri).

toinen sensorin ainutlaatuinen määritelmä on seuraava: se on laite, joka muuntaa yhden energia-alueen signaaleja sähköisiksi. Sensorin määritelmä voidaan ymmärtää, jos otamme esimerkin huomioon.

yksinkertaisin esimerkki anturista on LDR tai valosta riippuvainen vastus. Se on laite, jonka vastus vaihtelee sen valon voimakkuuden mukaan, jolle se altistuu. Kun LDR: ään kohdistuvaa valoa on enemmän, sen resistanssi muuttuu hyvin pieneksi ja kun valoa on vähemmän, LDR: n resistanssi tulee hyvin korkeaksi.

voimme kytkeä tämän LDR: n jännitteenjakajaan (yhdessä muiden vastusten kanssa) ja tarkistaa jännitehäviön koko LDR: ssä. Tämä jännite voidaan kalibroida LDR: ään putoavan valon määrän mukaan. Siksi Valoanturi.

nyt kun olemme nähneet, mikä sensori on, jatkamme sensorien luokittelua.

sensorien luokittelu

on olemassa useita eri tekijöiden ja asiantuntijoiden tekemiä sensoriluokituksia. Jotkut ovat hyvin yksinkertaisia ja jotkut hyvin monimutkaisia. Seuraava luokittelu anturit voi jo käyttää asiantuntija aihe, mutta tämä on hyvin yksinkertainen luokittelu anturit.

ensimmäisessä luokittelussa anturit jaetaan aktiiviseen ja passiiviseen. Aktiiviset anturit ovat niitä, jotka vaativat ulkoista herätesignaalia tai tehosignaalia.

passiiviset Anturit sen sijaan eivät vaadi ulkoista tehosignaalia ja tuottavat suoraan ulostulovasteen.

muunlainen luokitus perustuu anturissa käytettäviin havaintovälineisiin. Osa havaitsemiskeinoista on sähköisiä, biologisia,kemiallisia, radioaktiivisia jne.

seuraava luokittelu perustuu konversio-ilmiöön eli input-ja output-ilmiöihin. Joitakin yleisiä muunnosilmiöitä ovat Valosähköinen, termosähköinen, sähkökemiallinen, Sähkömagneettinen, Termooptinen jne.

antureiden lopullinen luokittelu on analoginen ja digitaalinen sensori. Analogiset Anturit tuottavat analogisen ulostulon eli jatkuvan lähtösignaalin suhteessa mitattavaan määrään.

digitaaliset anturit toimivat analogisista antureista poiketen diskreetillä tai digitaalisella datalla. Muuntamiseen ja siirtämiseen käytettävien digitaalisten antureiden data on luonteeltaan digitaalista.

erityyppiset Anturit

Seuraavassa on luettelo erityyppisistä antureista, joita käytetään yleisesti erilaisissa sovelluksissa. Kaikkia näitä antureita käytetään mittaamaan yhtä fysikaalisista ominaisuuksista, kuten lämpötilaa, resistanssia, kapasitanssia, johtumista, lämmönsiirtoa jne.

• Lämpötila-anturi
• kiihtyvyysanturi
• IR-anturi (infrapuna-anturi)
• Paineanturi
• Valoanturi
• savu -, kaasu-ja Alkoholianturi
• Värianturi
• kallistusanturi

virtaus-ja tasoanturi

näemme lyhyesti muutamia edellä mainittuja antureita. Lisää tietoa antureista lisätään myöhemmin. Sivun lopussa on luettelo projekteista, joissa käytetään edellä mainittuja antureita.

Lämpötila-anturi

yksi yleisimmistä ja suosituimmista antureista on Lämpötila-anturi. Lämpötila-anturi, kuten nimestä voi päätellä, aistii lämpötilan eli mittaa lämpötilan muutoksia.

lämpötila-anturissa lämpötilan muutokset vastaavat sen fysikaalisen ominaisuuden muutosta, kuten vastusta tai jännitettä.

on olemassa erityyppisiä lämpötila-antureita, kuten Lämpötila-anturi ICs (kuten LM35), termistorit, termoparit, TTK (resistiiviset Lämpötilalaitteet) jne.

lämpötila-antureita käytetään kaikkialla, kuten tietokoneissa, matkapuhelimissa, autoissa, ilmastointijärjestelmissä, teollisuudessa jne.

tässä projektissa toteutetaan yksinkertainen projekti, jossa käytetään LM35: tä (Celsius-asteikon Lämpötila-anturi): lämpötilaohjattu järjestelmä.

läheisyysanturit

läheisyysanturi on kosketukseton anturi, joka havaitsee kohteen läsnäolon. Läheisyysanturit voidaan toteuttaa eri tekniikoita, kuten optinen (kuten infrapuna tai Laser), ultraääni, Hall vaikutus, kapasitiivinen, jne.

joitakin Läheisyysantureiden sovelluksia ovat matkapuhelimet, autot (pysäköintianturit), teollisuus (kohteiden kohdistus), maanpinnan läheisyys lentokoneissa jne.

lähestymissensori Peruutuspysäköinnissä toteutetaan tässä projektissa: REVERSE PARKING SENSOR CIRCUIT.

infrapuna-anturi (IR-anturi)

IR-anturi tai infrapuna-anturi ovat valopohjaisia antureita, joita käytetään erilaisissa sovelluksissa, kuten läheisyys-ja Esinetunnistuksessa. IR-antureita käytetään lähestymissensoreina lähes kaikissa matkapuhelimissa.

on kahdenlaisia infrapuna-tai IR-antureita: läpäisevä tyyppi ja heijastava Tyyppi. Transmissiivisessä tyypin IR-sensorissa IR-lähetin (yleensä IR LED) ja IR-detektori (yleensä Valodiodi) on sijoitettu vastakkain siten, että kohteen kulkiessa niiden välissä anturi havaitsee kohteen.

toinen IR-anturi on heijastava Tyyppi IR-anturi. Tässä lähetin ja ilmaisin on sijoitettu vierekkäin kohti kohdetta. Kun esine tulee anturin eteen, anturi havaitsee kohteen.

erilaisia sovelluksia, joissa IR-anturi on toteutettu, ovat matkapuhelimet, robotit, teollinen kokoonpano, autot jne.

pieni projekti, jossa IR-antureita käytetään katuvalojen sytyttämiseen: katuvalot käyttäen IR-antureita.

Ultraäänianturi

Ultraäänianturi on kosketukseton Laite, jolla voidaan mitata kohteen etäisyyttä ja nopeutta. Ultraäänianturi toimii sellaisten ääniaaltojen ominaisuuksien perusteella, joiden taajuus on suurempi kuin ihmisen kuuloalueen.

käyttäen ääniaallon lentoaikaa Ultraäänianturi voi mitata kohteen etäisyyden (samanlainen kuin kaikuluotain). Ääniaallon Doppler-Siirtymisominaisuutta käytetään kappaleen nopeuden mittaamiseen.

Arduino-pohjainen etäisyysmittari on yksinkertainen projekti, jossa käytetään ultraäänianturia: kannettava ULTRAÄÄNIALUEEN mittari.

Seuraavassa on pieni lista projekteista, jotka perustuvat muutamiin edellä mainittuihin antureihin.

Light Sensor – LIGHT DETECTOR USING LDR

Smoke Sensor – SMOKE DETECTOR ALARM CIRCUIT

Alcohol Sensor – HOW TO MAKE ALCOHOL ALKOMETRIPIIRI?

Touch Sensor – TOUCH DIMMER SWITCH CIRCUIT USING Arduino

Color Sensor – ARDUINO BASED COLOR DETECTOR

Kosteus Sensor – DHT11 Kosteus SENSOR on ARDUINO

Tilt Sensor – miten tehdä kallistusanturi Arduino?

tässä artikkelissa on selvitetty, mikä on sensori, mikä on sensorien ja erilaisten antureiden luokittelu käytännön sovellutuksineen.