żyjemy w świecie czujników. W naszych domach, biurach, samochodach itp.Można znaleźć różne rodzaje czujników. pracując, aby ułatwić nam życie, włączając światła, wykrywając naszą obecność, dostosowując temperaturę w pomieszczeniu, wykrywając dym lub ogień, robiąc nam pyszną kawę, otwierając bramy garażowe, gdy tylko nasz samochód znajdzie się w pobliżu drzwi i wiele innych zadań.

wszystkie te i wiele innych zadań automatyzacji jest możliwe dzięki czujnikom. Zanim przejdziemy do szczegółów co to jest czujnik, jakie są różne typy czujników i zastosowania tych różnych typów czujników, najpierw przyjrzymy się prostemu przykładowi zautomatyzowanego systemu, który jest możliwy dzięki czujnikom (i wielu innym komponentom).

zastosowanie czujników w czasie rzeczywistym

przykładem jest system autopilota w samolotach. Prawie wszystkie samoloty cywilne i wojskowe mają funkcję automatycznego systemu kontroli lotu lub czasami nazywane autopilotem.

automatyczny system sterowania lotem składa się z kilku czujników do różnych zadań, takich jak kontrola prędkości, wysokość, położenie, drzwi, przeszkody, paliwo, manewrowanie i wiele innych. Komputer pobiera dane ze wszystkich tych czujników i przetwarza je, porównując je z wstępnie zaprojektowanymi wartościami.

następnie komputer dostarcza sygnał sterujący do różnych części, takich jak silniki, klapy, stery itp. to pomaga w płynnym locie. Połączenie czujników, komputerów i mechaniki umożliwia uruchomienie samolotu w trybie autopilota.

wszystkie parametry tj. czujniki (które dają wejścia do komputerów), komputery (mózgi systemu) i mechanika (wyjścia systemu, takie jak silniki i silniki) są równie ważne w budowaniu udanego systemu zautomatyzowanego.

ale w tym poradniku, będziemy koncentrować się na części czujników systemu i przyjrzeć się różnym pojęciom związanym z czujnikami (jak typy, cechy, klasyfikacja itp.).

co to jest czujnik?

istnieje wiele definicji, czym jest czujnik, ale chciałbym zdefiniować Czujnik jako urządzenie wejściowe, które zapewnia wyjście (sygnał) w odniesieniu do określonej ilości fizycznej (wejście).

termin „urządzenie wejściowe” w definicji czujnika oznacza, że jest to część większego systemu, który dostarcza wejście do głównego systemu sterowania (takiego jak procesor lub mikrokontroler).

Inna unikalna definicja czujnika jest następująca: jest to urządzenie, które konwertuje sygnały z jednej domeny energetycznej na domenę elektryczną. Definicję czujnika można zrozumieć, jeśli weźmiemy przykład do rozważenia.

najprostszym przykładem czujnika jest Rezystor LDR lub zależny od światła. Jest to urządzenie, którego opór zmienia się w zależności od natężenia światła, któremu jest poddawane. Kiedy światło padające na LDR jest większe, jego opór staje się bardzo mniejszy, a gdy światło jest mniejsze, cóż, opór LDR staje się bardzo wysoki.

możemy podłączyć ten LDR do dzielnika napięcia (wraz z innym rezystorem) i sprawdzić spadek napięcia na LDR. Napięcie to można skalibrować do ilości światła padającego na LDR. Stąd Czujnik Światła.

teraz, gdy widzieliśmy, czym jest czujnik, przejdziemy dalej do klasyfikacji czujników.

Klasyfikacja czujników

istnieje kilka klasyfikacji czujników wykonanych przez różnych autorów i ekspertów. Niektóre są bardzo proste, a niektóre bardzo złożone. Poniższa klasyfikacja czujników może być już stosowana przez eksperta w tej dziedzinie, ale jest to bardzo prosta klasyfikacja czujników.

w pierwszej klasyfikacji czujników są one podzielone na aktywne i pasywne. Czujniki aktywne to takie, które wymagają zewnętrznego sygnału wzbudzenia lub sygnału zasilania.z kolei pasywne czujniki

nie wymagają zewnętrznego sygnału zasilania i bezpośrednio generują odpowiedź wyjściową.

inny rodzaj klasyfikacji opiera się na środkach wykrywania stosowanych w czujniku. Niektóre środki wykrywania są elektryczne, biologiczne, chemiczne, radioaktywne itp.

Następna klasyfikacja opiera się na zjawisku konwersji, tj. wejściu i wyjściu. Niektóre z typowych zjawisk konwersji są fotoelektryczne, termoelektryczne, elektrochemiczne, elektromagnetyczne, Termooptyczne itp.

ostateczna klasyfikacja czujników to czujniki analogowe i cyfrowe. Czujniki analogowe wytwarzają wyjście analogowe, tj. ciągły sygnał wyjściowy w odniesieniu do mierzonej ilości.

czujniki cyfrowe, w przeciwieństwie do czujników analogowych, pracują z danymi dyskretnymi lub cyfrowymi. Dane w czujnikach cyfrowych, które są wykorzystywane do konwersji i transmisji, mają charakter cyfrowy.

różne typy czujników

poniżej znajduje się lista różnych typów czujników, które są powszechnie stosowane w różnych aplikacjach. Wszystkie te czujniki służą do pomiaru jednej z właściwości fizycznych, takich jak temperatura, Rezystancja, pojemność, przewodzenie, Transfer ciepła itp.

• Czujnik Temperatury
• Czujnik zbliżeniowy
• Akcelerometr
• Czujnik IR (Czujnik Podczerwieni)
• Czujnik Ciśnienia
• Czujnik Światła
• Czujnik Ultradźwiękowy
• Czujnik dymu, gazu i alkoholu
• Czujnik Dotykowy
• Czujnik Koloru
• Czujnik Wilgotności
• Czujnik przechyłu
• czujnik przepływu i poziomu

W skrócie zobaczymy kilka z wyżej wymienionych czujników. Więcej informacji na temat czujników zostanie dodanych później. Lista projektów wykorzystujących powyższe czujniki znajduje się na końcu strony.

Czujnik Temperatury

jednym z najbardziej popularnych i najpopularniejszych czujników jest czujnik temperatury. Czujnik Temperatury, jak sama nazwa wskazuje, wykrywa temperaturę, czyli mierzy zmiany temperatury.

w czujniku temperatury zmiany temperatury odpowiadają zmianie jego właściwości fizycznych, takich jak rezystancja lub napięcie.

istnieją różne typy czujników temperatury, takie jak układy czujników temperatury (takie jak LM35), Termistory, termopary, RTD (rezystancyjne urządzenia temperaturowe) itp.

Czujniki temperatury są używane wszędzie, jak komputery, telefony komórkowe, samochody, systemy klimatyzacji, przemysł itp.

w tym projekcie realizowany jest prosty projekt z wykorzystaniem czujnika Temperatury LM35 (Celsius Scale Temperature Sensor): System kontroli temperatury.

czujniki Zbliżeniowe

Czujnik zbliżeniowy to bezdotykowy czujnik, który wykrywa obecność obiektu. Czujniki Zbliżeniowe mogą być realizowane przy użyciu różnych technik, takich jak optyczne (takie jak podczerwień lub Laser), ultradźwiękowe, efekt Halla, Pojemnościowy itp.

niektóre zastosowania czujników zbliżeniowych to telefony komórkowe, samochody (Czujniki Parkowania), przemysł (wyrównanie obiektów), bliskość ziemi w samolotach itp.

Czujnik zbliżeniowy w odwrotnym parkowaniu jest zaimplementowany w tym projekcie: obwód czujnika odwróconego parkowania.

Czujnik Podczerwieni (Czujnik Podczerwieni)

czujniki podczerwieni lub czujnik podczerwieni to czujnik oparty na świetle, który jest używany w różnych aplikacjach, takich jak wykrywanie bliskości i obiektów. Czujniki podczerwieni są stosowane jako czujniki zbliżeniowe w prawie wszystkich telefonach komórkowych.

istnieją dwa typy czujników podczerwieni lub podczerwieni: typu transmisyjnego i typu odblaskowego. W czujniku podczerwieni typu transmisyjnego Nadajnik PODCZERWIENI (Zwykle Dioda podczerwieni) i detektor podczerwieni (Zwykle dioda fotograficzna) są ustawione naprzeciwko siebie, tak że gdy obiekt przechodzi między nimi, czujnik wykrywa obiekt.

inny typ czujnika podczerwieni to czujnik podczerwieni typu Refleksyjnego. W ten sposób nadajnik i detektor są umieszczone obok siebie naprzeciwko obiektu. Gdy obiekt pojawia się przed czujnikiem, czujnik wykrywa obiekt.

różne aplikacje, w których zaimplementowany jest czujnik podczerwieni to telefony komórkowe, roboty, montaż Przemysłowy, samochody itp.

mały projekt, w którym czujniki podczerwieni służą do włączania oświetlenia ulicznego: światła uliczne za pomocą czujników podczerwieni.

Czujnik Ultradźwiękowy

Czujnik ultradźwiękowy jest urządzeniem bezdotykowym, które może być używane do pomiaru odległości, a także prędkości obiektu. Czujnik Ultradźwiękowy działa w oparciu o właściwości fal dźwiękowych o częstotliwości większej niż zakres słyszalny człowieka.

wykorzystując czas lotu fali dźwiękowej, czujnik ultradźwiękowy może mierzyć odległość obiektu (podobną do sonaru). Właściwość przesunięcia Dopplera fali dźwiękowej służy do pomiaru prędkości obiektu.

Dalmierz oparty na Arduino to prosty projekt wykorzystujący Czujnik Ultradźwiękowy: Przenośny Ultradźwiękowy Miernik zasięgu.

poniżej znajduje się mała lista projektów opartych na kilku z wyżej wymienionych czujników.

Czujnik Światła-Czujnik Światła wykorzystujący LDR

Czujnik dymu-Obwód alarmu czujnika dymu

czujnik alkoholu – jak zrobić Obwód alkomatu alkoholowego?

Touch Sensor – touch DIMMER switch CIRCUIT USING Arduino

Czujnik Koloru – czujnik koloru oparty na ARDUINO

Czujnik Wilgotności – Czujnik Wilgotności DHT11 na ARDUINO

Czujnik przechyłu – jak zrobić czujnik przechyłu z ARDUINO?

w tym artykule dowiedzieliśmy się, czym jest czujnik, jaka jest klasyfikacja czujników i różnych typów czujników wraz z ich praktycznymi zastosowaniami.