Cảm biến

Cảm biến là một thiết bị phát hiện và phản hồi một số loại đầu vào từ môi trường vật lý. Đầu vào cụ thể có thể là ánh sáng, nhiệt, chuyển động, độ ẩm, áp suất hoặc bất kỳ một trong số rất nhiều hiện tượng môi trường khác. Đầu ra nói chung là tín hiệu được chuyển đổi thành màn hình có thể đọc được ở vị trí cảm biến hoặc được truyền điện tử qua mạng để đọc hoặc xử lý thêm.

Dưới đây là một vài ví dụ về nhiều loại cảm biến khác nhau:

Trong nhiệt kế thủy tinh dựa trên thủy ngân, đầu vào là nhiệt độ. Chất lỏng chứa mở rộng và hợp đồng đáp ứng, làm cho mức độ cao hơn hoặc thấp hơn trên thước đo được đánh dấu, có thể đọc được.

Một cảm biến oxy trong hệ thống kiểm soát khí thải của ô tô phát hiện tỷ lệ xăng / oxy, thường thông qua phản ứng hóa học tạo ra điện áp. Một máy tính trong động cơ đọc điện áp và, nếu hỗn hợp không tối ưu, điều chỉnh lại cân bằng.

Cảm biến chuyển động trong các hệ thống khác nhau bao gồm đèn an ninh gia đình, cửa tự động và đồ đạc trong phòng tắm thường phát ra một số loại năng lượng, chẳng hạn như lò vi sóng , sóng siêu âm hoặc chùm ánh sáng và phát hiện khi dòng năng lượng bị gián đoạn bởi một thứ gì đó đi vào.

Một cảm biến quang phát hiện sự hiện diện của ánh sáng khả kiến, truyền hồng ngoại (IR) và / hoặc tia cực tím (UV).

Mục lục

Các loại cảm biến khác nhau

Chúng ta sống trong một thế giới của cảm biến. Bạn có thể tìm thấy các loại Cảm biến khác nhau trong nhà, văn phòng, ô tô, v.v … để làm cho cuộc sống của chúng ta dễ dàng hơn bằng cách bật đèn bằng cách phát hiện sự hiện diện của chúng tôi, điều chỉnh nhiệt độ phòng, phát hiện khói hoặc lửa, pha cà phê ngon, mở cửa nhà để xe ngay khi xe của chúng tôi ở gần cửa và nhiều nhiệm vụ khác.

Tất cả những điều này và nhiều nhiệm vụ tự động hóa khác đều có thể vì Sensors. Trước khi đi vào chi tiết về Cảm biến là gì, Các loại cảm biến và ứng dụng khác nhau của các loại cảm biến khác nhau này, trước tiên chúng ta sẽ xem xét một ví dụ đơn giản về hệ thống tự động, có thể là do Cảm biến ( và nhiều thành phần khác nữa).

Ứng dụng cảm biến thời gian thực

Ví dụ chúng ta đang nói đến ở đây là Hệ thống lái tự động trong máy bay. Hầu như tất cả các máy bay dân sự và quân sự đều có tính năng của hệ thống Điều khiển bay tự động hoặc đôi khi được gọi là Autopilot.

Hệ thống điều khiển bay tự động bao gồm một số cảm biến cho các nhiệm vụ khác nhau như điều khiển tốc độ, chiều cao, vị trí, cửa, chướng ngại vật, nhiên liệu, cơ động và nhiều hơn nữa. Một máy tính lấy dữ liệu từ tất cả các cảm biến này và xử lý chúng bằng cách so sánh chúng với các giá trị được thiết kế sẵn.

Sau đó, máy tính cung cấp tín hiệu điều khiển cho các bộ phận khác nhau như động cơ, nắp, bánh lái, vv giúp cho một chuyến bay suôn sẻ. Sự kết hợp giữa Cảm biến, Máy tính và Cơ học giúp máy bay có thể chạy ở Chế độ lái tự động.

Tất cả các tham số tức là Cảm biến (cung cấp đầu vào cho Máy tính), Máy tính (bộ não của hệ thống) và cơ học (đầu ra của hệ thống như động cơ và động cơ) đều quan trọng như nhau trong việc xây dựng một hệ thống tự động thành công.

Nhưng trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ tập trung vào phần Cảm biến của hệ thống và xem xét các khái niệm khác nhau liên quan đến Cảm biến (như loại, đặc điểm, phân loại, v.v.).

Cảm biến là gì?

Có rất nhiều định nghĩa về cảm biến là gì nhưng tôi muốn định nghĩa Cảm biến là một thiết bị đầu vào cung cấp đầu ra (tín hiệu) đối với một đại lượng vật lý cụ thể (đầu vào).

Thuật ngữ thiết bị đầu vào có tên khoa học, trong định nghĩa của Cảm biến có nghĩa là nó là một phần của hệ thống lớn hơn cung cấp đầu vào cho hệ thống điều khiển chính (như Bộ xử lý hoặc Vi điều khiển).

Một định nghĩa độc đáo khác của Cảm biến như sau: Đây là một thiết bị chuyển đổi tín hiệu từ một miền năng lượng sang miền điện. Định nghĩa của Cảm biến có thể được hiểu nếu chúng ta lấy một ví dụ để xem xét.

Ví dụ đơn giản nhất của cảm biến là LDR hoặc Điện trở phụ thuộc ánh sáng. Nó là một thiết bị, có điện trở thay đổi tùy theo cường độ ánh sáng mà nó phải chịu. Khi ánh sáng rơi vào LDR nhiều hơn, điện trở của nó trở nên rất ít và khi ánh sáng yếu đi, thì điện trở của LDR trở nên rất cao.

Chúng ta có thể kết nối LDR này trong một bộ chia điện áp (cùng với các điện trở khác) và kiểm tra sự sụt giảm điện áp trên LDR. Điện áp này có thể được hiệu chỉnh theo lượng ánh sáng rơi vào LDR. Do đó, một cảm biến ánh sáng.

Bây giờ chúng ta đã thấy cảm biến là gì, chúng ta sẽ tiến hành phân loại Cảm biến.

Phân loại cảm biến

Có một số phân loại cảm biến được thực hiện bởi các tác giả và chuyên gia khác nhau. Một số rất đơn giản và một số rất phức tạp. Việc phân loại cảm biến sau đây có thể đã được sử dụng bởi một chuyên gia trong chủ đề này nhưng đây là cách phân loại sensor rất đơn giản.

Trong phân loại đầu tiên của các sensor, chúng được chia thành Hoạt động và Bị động. Cảm biến hoạt động là những cảm biến đòi hỏi tín hiệu kích thích bên ngoài hoặc tín hiệu nguồn.

Mặt khác, cảm biến thụ động không yêu cầu bất kỳ tín hiệu nguồn bên ngoài nào và trực tiếp tạo ra phản ứng đầu ra.

Loại phân loại khác dựa trên các phương tiện phát hiện được sử dụng trong cảm biến. Một số phương tiện phát hiện là Điện, Sinh học, Hóa học, Phóng xạ, v.v.

Việc phân loại tiếp theo dựa trên hiện tượng chuyển đổi tức là đầu vào và đầu ra. Một số hiện tượng chuyển đổi phổ biến là Quang điện, Nhiệt điện, Điện hóa, Điện từ, Nhiệt điện, v.v.

Phân loại cuối cùng của các loại cảm biến là cảm biến analog và kỹ thuật số. Cảm biến analog tạo ra một đầu ra analog tức là tín hiệu đầu ra liên tục liên quan đến đại lượng được đo.

Cảm biến kỹ thuật số, trái ngược với Cảm biến analog, hoạt động với dữ liệu rời rạc hoặc kỹ thuật số. Dữ liệu trong các cảm biến kỹ thuật số, được sử dụng để chuyển đổi và truyền tải, là bản chất kỹ thuật số.

Các loại cảm biến khác nhau

Sau đây là danh sách các loại cảm biến khác nhau thường được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau. Tất cả các cảm biến này được sử dụng để đo một trong các tính chất vật lý như Nhiệt độ, Điện trở, Điện dung, Dẫn nhiệt, Truyền nhiệt, v.v. Các loại cảm biến:

nhiệt độ
tiệm cận
Gia tốc kế
hồng ngoại (Cảm biến hồng ngoại)
áp suất
ánh sáng
sóng siêu âm
khói, khí và rượu
chạm
màu
độ ẩm
độ nghiêng
lưu lượng và mức

Chúng ta sẽ thấy một vài trong số các cảm biến được đề cập ở trên một cách ngắn gọn. Thông tin thêm về các cảm biến sẽ được thêm vào sau đó. Một danh sách các dự án sử dụng các cảm biến trên được đưa ra ở cuối trang.

Cảm biến nhiệt độ

Một trong những sensor phổ biến và phổ biến nhất là Cảm biến nhiệt độ. Một sensor nhiệt độ, như tên cho thấy, cảm nhận nhiệt độ tức là nó đo các thay đổi về nhiệt độ.

Trong cảm biến nhiệt độ, những thay đổi về Nhiệt độ tương ứng với thay đổi tính chất vật lý của nó như điện trở hoặc điện áp.

Có nhiều loại sensor nhiệt độ khác nhau như IC cảm biến nhiệt độ (như LM35), Thermistors, cặp nhiệt điện, RTD (Thiết bị nhiệt độ điện trở), v.v.

sensor nhiệt độ được sử dụng ở mọi nơi như máy tính, điện thoại di động, ô tô, hệ thống điều hòa không khí, công nghiệp, v.v.

Một dự án đơn giản sử dụng LM35 (Cảm biến nhiệt độ thang đo Celsius) được triển khai trong dự án này: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ .

Cảm biến tiệm cận

Cảm biến tiệm cận là loại cảm biến không tiếp xúc phát hiện sự hiện diện của vật thể. Cảm biến tiệm cận có thể được thực hiện bằng các kỹ thuật khác nhau như Quang học (như Hồng ngoại hoặc Laser), Siêu âm, Hiệu ứng Hall, Điện dung, v.v.

Một số ứng dụng của sensor tiệm cận là Điện thoại di động, Ô tô (Cảm biến đỗ xe), các ngành công nghiệp (căn chỉnh đối tượng), Khoảng cách gần mặt đất trong Máy bay, v.v.

sensor tiệm cận trong bãi đỗ xe ngược được triển khai trong Dự án này: CIRCUIT CẢM ỨNG CẢM ỨNG KHAI THÁC .

Cảm biến hồng ngoại (sensor hồng ngoại)

Cảm biến hồng ngoại hoặc sensor hồng ngoại là cảm biến dựa trên ánh sáng được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau như Phát hiện gần và Phát hiện đối tượng. sensor hồng ngoại được sử dụng làm cảm biến tiệm cận trong hầu hết các điện thoại di động.

Có hai loại sensor ir hồng ngoại hoặc hồng ngoại: Loại truyền và Loại phản xạ. Trong Cảm biến hồng ngoại loại truyền phát, Bộ phát hồng ngoại (thường là đèn LED hồng ngoại) và Đầu dò hồng ngoại (thường là Diode ảnh) được đặt đối diện nhau để khi một vật đi qua giữa chúng, cảm biến sẽ phát hiện vật thể.

Loại sensor hồng ngoại khác là Cảm biến hồng ngoại loại phản xạ. Trong đó, máy phát và máy dò được đặt cạnh nhau đối diện với đối tượng. Khi một đối tượng đến trước cảm biến, cảm biến sẽ phát hiện đối tượng.

Các ứng dụng khác nhau trong đó IR Sensor được triển khai là Điện thoại di động, Robot, lắp ráp công nghiệp, ô tô, v.v.

Một dự án nhỏ, trong đó sensor hồng ngoại được sử dụng để bật đèn đường: ĐƯỜNG QUYỀN SỬ DỤNG CẢM BIẾN IR .

máy đo độ dày siêu âm

Cảm biến siêu âm là một thiết bị loại không tiếp xúc có thể được sử dụng để đo khoảng cách cũng như vận tốc của vật thể. sensor siêu âm hoạt động dựa trên tính chất của sóng âm với tần số lớn hơn tần số âm thanh của con người.

Sử dụng thời gian bay của sóng âm thanh, sensor siêu âm có thể đo khoảng cách của vật thể (tương tự SONAR). Thuộc tính Doppler Shift của sóng âm thanh được sử dụng để đo vận tốc của vật thể.

Arduino Finder Range Finder là một dự án đơn giản sử dụng cảm biến siêu âm: PORTABLE ULTRTHER RANGE METER .

Sau đây là một danh sách nhỏ các dự án dựa trên một vài trong số các sensor được đề cập ở trên.

Cảm biến ánh sáng – DETECTOR LIGHT SỬ DỤNG LDR

Cảm biến khói – MÁY PHÁT HIỆN SMOKE ALARM CIRCUIT

Cảm biến cồn – LÀM THẾ NÀO ĐỂ KIẾM BỆNH CƠ THỂ ALCOHOL?

Cảm biến cảm ứng – TOUCH DIMMER SWITCH CIRCUIT SỬ DỤNG ARDUINO

Cảm biến màu – ARDUINO DỰA TRÊN MÀU SẮC

Cảm biến độ ẩm – CẢM BIẾN NHÂN LỰC DHT11 TRÊN ARDUINO

Cảm biến độ nghiêng – LÀM THẾ NÀO ĐỂ KIẾM MỘT CẢM BIẾN TILT VỚI ARDUINO?

Trong bài viết này, chúng ta đã thấy về Cảm biến là gì, phân loại sensor và các loại sensor khác nhau cùng với các ứng dụng thực tế của chúng.

Sensor là gì? (what is a sensor)

Cảm biến là một loại thành phần được sử dụng để phát hiện hoặc đo lường đầu vào liên quan đến ứng dụng của nó. Nhiều sensor sau đó sẽ hành động hoặc phản ứng với đầu vào tùy thuộc vào mục đích chính của chúng.

Thiết bị đầu vào có thể là một loạt các vấn đề khác nhau, một vài thí dụ như;

Sức ép
Nhiệt độ
Cân nặng
Chuyển động / Chuyển động
Độ ẩm
Ánh sáng

Đầu ra được đo bằng sensor thường được chuyển đổi thành định dạng có thể đọc được cho người dùng và hiển thị trên màn hình.

Cảm biến là gì? – Các loại cảm biến khác nhau

Để đo các đầu vào khác nhau, các sensor khác nhau được sử dụng. Chúng có nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau để phù hợp với các yêu cầu sử dụng và ứng dụng khác nhau.

Bạn sẽ nhận thấy rằng chúng ta được bao quanh bởi các cảm biến; điện thoại thông minh, máy tính xách tay, công tắc đèn, máy pha cà phê, thang máy, điều khiển hệ thống sưởi – danh sách này tiếp tục. Hướng dẫn này cung cấp một cái nhìn tổng quan ngắn gọn về các loại cảm biến khác nhau trên thị trường hiện nay và chúng được sử dụng để làm gì. Nếu bạn muốn biết thêm thông tin về bất kỳ sản phẩm nào chúng tôi cung cấp, vui lòng liên hệ với chúng tôi: 0888990022

Cảm biến là gì? – Cảm biến áp suất

Có hai loại cảm biến áp suất chính; đầu dò áp suất và công tắc áp suất.

Các công tắc áp suất được lập trình đến một giới hạn và sẽ tắt hoặc tắt khi có giới hạn đó. Ví dụ ứng dụng điển hình:

Bình ôxy
Quạt và bộ lọc
Máy pha cà phê
Áp xuất của bánh xe

Đầu dò áp suất cho phép đọc áp suất thực tế trong một môi trường nhất định. Ví dụ ứng dụng điển hình;

Hệ thống phanh
Hệ thống thủy lực
Động cơ diesel và khí đốt

Đọc thêm về sensor áp suất và ứng dụng trong các bài viết này;

sensor áp suất thủy lực

sensor áp suất là gì?

Áp suất chênh lệch là gì?

Chọn sensor áp suất cho các ứng dụng công nghiệp

Công tắc áp suất là gì?

Hãy xem tất cả các cảm biến áp suất chúng tôi có thể cung cấp ở đây

Cảm biến là gì? – Cảm biến vị trí

Cảm biến vị trí được sử dụng để đo vị trí của một đối tượng nhất định. Điều này có thể là trong một chuyển động tuyến tính (lên và xuống hoặc từ bên này sang bên kia) hoặc chuyển động quay (tròn). Họ sử dụng công nghệ liên hệ hoặc không liên lạc tùy thuộc vào yêu cầu của ứng dụng.

Ví dụ ứng dụng cảm biến vị trí quay: