20 типов датчиков

19 Jun 2023 в 14:50
Электронные технологии стремительно развиваются. Одна из вещей, которая меня действительно восхищает, заключается в том, что многие из окружающих нас электронных устройств работают без участия человека.
В этой технологии датчик играет важную роль для мониторинга и обнаружения физических действий и предоставления информации другим электронным устройствам.
Давайте начнем с основ.

Что такое датчик?
В общем случае датчик известен как детектор, сенсор.

Основное определение
Датчик - это электронное оборудование, которое используется для обнаружения и наблюдения за физическими действиями и передачи уведомления/сигнала другим электрическим устройствам управления.
Другими словами, датчик - это электронное устройство, которое может преобразовывать энергию из одной формы в другую. Поэтому его также называют преобразователем.
Основной функцией датчика является определение физических величин, таких как температура, тепло, давление, расстояние, влажность, газ и так далее, и обмен с ними.
И он обеспечивает выход в форме электрического сигнала для подключенных систем управления.

Вы можете легко понять это по следующей упрощенной блок-схеме.
Типы датчиков в КИПиА блок схема

Например, в системе автоматизации датчик является наиболее важным элементом оборудования, который обеспечивает входные данные для программируемого логического контроллера (ПЛК).
В повседневных бытовых приложениях, коммерческих и промышленных устройствах, а также в образовательных проектах используются различные типы датчиков с определенными функциями.

Каковы различные типы датчиков?
Датчики делятся на четыре основные категории. Такие как,
Аналоговый датчик
Цифровой датчик
Активный датчик
Пассивный датчик

В каждой категории имеются следующие типы датчиков.

1. Датчик температуры
Датчик температуры используется для определения температуры и тепловой энергии и преобразования их в электрический сигнал (в виде напряжения или тока).
Существует несколько типов датчиков температуры.
Термометр
Термопара
Датчик температуры сопротивления (RTD)
Термисторный датчик температуры
Полупроводниковый датчик температуры
Вибрационный проволочный датчик температуры

Датчик температуры используется в компьютерах, холодильниках, автомобилях, медицинских приборах, кухонной технике, электродвигателях и т.д.

2. Датчик давления
Датчик давления называется преобразователем давления или пьезометром.
Датчик давления определяет давление воздуха, газа, воды и подает электрический сигнал на контроллер.
В зависимости от различных применений и многих других характеристик, он подразделяется на различные части, такие как,
Вакуумный датчик давления
Датчик абсолютного давления
Датчик избыточного давления
Датчик дифференциального давления
Датчики давления используются во многих системах, таких как пневматические, гидравлические, вакуумные системы и т.д.

3. Сенсорный датчик
Сенсорным датчиком называется тактильный датчик. Это электронный датчик, который используется для обнаружения и регистрации физического прикосновения.
Емкостные сенсорные датчики, резистивные сенсорные датчики являются лучшими примерами сенсорных датчиков.
Он используется в промышленных приложениях, таких как выключатели для включения/выключения света, дистанционное управление кондиционером (AC), открытие/закрытие двери, лифт, а также в робототехнике, смартфонах и так далее.

Оксиметр - один из лучших примеров сенсорного датчика для определения уровня кислорода в организме человека.
В условиях пандемии COVID пульсоксиметр пользуется огромным спросом. Он прост в обращении и эксплуатации даже у вас дома. Вы можете легко купить онлайн пульсоксиметр.

4. Датчик изображения
Датчик изображения - это электронное устройство, которое используется для обнаружения пикселей изображения и передачи информации на устройства отображения.
Существуют аналоговые и цифровые типы датчиков. В целом, электронные датчики изображения делятся на два основных типа.
Прибор с зарядовой связью (ПЗС)
Датчик с активными пикселями

Для цифровой камеры, замкнутого телевидения (CCTV), медицинского оборудования для формирования изображений, тепловизионных устройств, радаров, сонаров и т.д. используются датчики изображения.

5. Датчик движения
Датчик движения измеряет и регистрирует физические действия или движения. Он классифицируется на различные типы.
Активный датчик движения
Пассивный датчик движения
Томографический датчик движения
Жестовый датчик движения

Датчик движения используется в системах домашней безопасности, автоматических дверях, микроволновых печах, робототехнике, ультразвуковых волнах, детекторах жестов и т.д.

6. Датчик света
Датчик света представляет собой фотоэлектрическое устройство. Этот датчик обнаруживает и преобразует яркость или люминесценцию света или фотон в электрический сигнал.

Существует три типа датчиков света.
Фоторезистор или светозависимый резистор (LDR)
Фотодиод
Фототранзистор.

Он широко используется в солнечных системах, автомобилях, сельском хозяйстве (автоматическая система полива) и электронных проектных устройствах, таких как Arduino.

7. Датчик вибрации
Иногда датчик вибрации называют пьезоэлектрическим датчиком.
Датчик вибрации обнаруживает и регистрирует любые движения или действия. Он передает данные или сигналы подключенным машинам или системам.
Этот датчик помогает отправить подтверждение при возникновении какой-либо опасной активности.
В таких промышленных областях, как газовая и нефтяная промышленность, производство продуктов питания и напитков, горнодобывающая промышленность, металлообработка, производство бумаги, ветроэнергетика, производство электроэнергии, необходимы датчики вибрации.

8. Датчик влажности
Датчик влажности также известен как гигрометр.
Для обнаружения влаги в воздухе и почве датчик влажности очень важен. В основном он используется в системах кондиционирования воздуха (AC).

9. Датчик приближения
Датчик приближения может легко обнаружить близлежащие объекты без какого-либо физического прикосновения. Он подразделяется на различные типы
Емкостной датчик приближения
Индуктивный датчик приближения

Он широко используется в смартфонах, планшетных компьютерах, машинах, роботизированных системах, американских горках и т.д. Вы найдете множество производителей датчиков приближения по всему миру.

10. Датчик цвета
Датчик цвета - это тип фотоэлектрического датчика.
Он помогает почувствовать цвет объекта и распознать цветовую метку. Этот датчик использует цветовую шкалу RGB (красный, зеленый и синий).
Для цветной живописи и печати, косметических материалов, текстильной области, медицинской диагностики, компьютерного цветового монитора и управления процессами используется датчик цвета.

11. Датчик радиации
Датчик радиации - это электронный прибор, который определяет и измеряет частицы радиации, такие как альфа, бета, гамма, нейтроны, рентгеновские лучи.
Кроме того, он определяет электромагнитное излучение, например, волны, космическое излучение (солнечный свет).

Датчик радиации включает в себя три различных типа.
Газонаполненный датчик радиации
Сцинтилляционный датчик излучения
Твердотельный датчик радиации

Этот датчик используется в ядерной энергетике, медицинской визуализации и мониторинге радиоактивности окружающей среды.

12. Датчик уровня
Основная роль датчика уровня заключается в измерении уровня или высоты различных материалов, таких как твердые, жидкие и газообразные.
Он классифицируется на различные части.
Лазерный датчик уровня
Поплавковый датчик
Емкостной датчик уровня
Резистивный датчик уровня
Ультразвуковой датчик уровня
Гидростатический датчик уровня
Оптический датчик уровня
Электромагнитный датчик уровня

Он широко используется в емкостях, контейнерах, резервуарах для воды, топливных баках и т.д. для проверки уровня воды.

13. Датчик положения
Датчик положения определяет перемещение и положение (например, линейное и вращательное).
В основном, датчики положения бывают разных типов.
Оптический датчик положения
Линейный датчик положения
Вращающийся датчик положения
Индуктивный датчик положения
Емкостной датчик положения
Волоконно-оптический датчик положения
Ультразвуковой датчик положения

Например, потенциометр содержит вращательный датчик положения, который может изменяться при угловом перемещении.

Датчик положения используется в бытовых и промышленных приложениях, таких как закрытие/открытие дверей, контроль клапанов, управление двигателями, дроссели для управления подачей топлива или мощности в двигатель.

14. Датчик газа или дыма
Газовый датчик используется для обнаружения различных типов газов, токсичных или взрывоопасных газов, дыма в воздухе. Некоторые из этих датчиков также способны измерять концентрацию газа.

Датчик газа или дыма делится на три части.
Оптический тип датчика дыма
Ионизационный тип датчика дыма
Лазерный тип датчика дыма

Датчик дыма используется на заводах, в промышленности, зданиях, кораблях, самолетах и т.д.

15. Датчик пламени
Датчик пламени легко обнаруживает возгорание или пламя близлежащих материалов. Обнаруженные сигналы передаются на подключенные устройства управления.
Он используется в промышленных областях для систем сигнализации, на заводах природного газа, в системах пожаротушения, а также в проектах пожарных извещателей на базе Arduino.

16. Датчик утечки
Датчик утечки используется в закрытом сосуде или вакууме для обнаружения утечки воды, утечки жидкости, утечки воздуха и т.д.

В соответствии с рабочей ролью, он делится на две основные части.
Точечный датчик утечки
Датчик утечки потока

17. Акселерометр
Акселерометр - это прибор, измеряющий ускорение или скорость движения.
Он используется во многих приложениях, таких как роботы, управляемые жестами рук, навигационные системы для самолетов и ракет, системы управления технологическими процессами, ускорение транспортных средств и другого вращающегося электронного оборудования, такого как турбина, ролик, вентилятор, компрессор, насос.

18. Датчик наклона
Датчик наклона обнаруживает и изменяет с угловым перемещением, угловым наклоном, угловым движением, оси опорной плоскости.
Он в основном используется для контроля угла и автоповорота в мобильных, планшетных компьютерах, портативных играх, лодках, транспортных средствах, самолетах и т.д.

19. Датчик отметки
Датчик отметки работает как фотоэлектрический тип датчика. Он используется для определения цветовых меток в присутствии объектов.
Датчик широко используется в полиграфической и упаковочной промышленности.

20. Датчик потока или поплавковый датчик
Датчик потока измеряет и обнаруживает практически любую технологическую жидкость. Эти обнаруженные данные поступают в систему управления.
Он используется в промышленных областях, в энергетических приборах, на электростанциях и т.д.


В этой статье я рассмотрел 20 различных типов датчиков с их применением. Каждый датчик имеет свои особенности и функциональные возможности. Они могут быть использованы для определенной цели.

Для портативного или беспроводного проекта по электротехнике и электронике используются различные типы датчиков.

Также датчики используются в проектах ПЛК, робототехнических системах, печатных платах Arduino, raspberry, IoT и т.д.
Категория: КИПиА
Случайная статья: Что такое коммуникатор HART?