Что такое датчики: Что такое датчики и для чего они нужны

Что такое датчик давления, типы и технические характеристики

Содержание:

1. Что такое датчик давления
2. Типы датчиков
3. Технические характеристики и преимущества
4. Устройство датчика давления
5. Области применения
6. Как выбрать

Точные измерительные приборы – важная составляющая деятельности всех современных отраслей хозяйства. Они служат для своевременного учета расхода разных жидкостей, нужны в работе с газовыми смесями и паром.

Кроме классических расходомеров, обладающих различными принципами действия, часто применяются еще и электронные приборы, измеряющие давление. Подобные устройства – обязательный элемент большей части измерительных комплексов и теплосчетчиков. Они часто входят в состав систем, служащих для осуществления автоматического контроля.

Так называемые датчики давления востребованы на предприятиях энергетического комплекса, в производстве продуктов питания, нефтеперерабатывающей сфере и других отраслях, где требуется знать цифровое значение давления для обеспечения бесперебойной и безопасной работы оборудования.

Что такое датчик давления

Датчик давления – это прибор, предназначенный для мониторинга давления в жидкостной либо газообразной среде с передачей сигнала о полученных измерениях на соответствующее оборудование. Это необходимо для своевременной корректировки параметров различных технологических процессов.

Датчик для измерения давления является компактным устройством, представляющим собой жидкокристаллический дисплей в алюминиевом корпусе. В него входят специальные трубки, которые оценивают давление конкретной среды – жидкости, газа или пара, а затем преобразовывают его либо выводят на экран его числовое значение при помощи аналогового или цифрового сигнала.

Принцип осуществления деятельности данного прибора напрямую зависит от типа измеряемого давления:

• абсолютное – полное значение по отношению к принятому нулю (точке перехода вакуума в давление),
• дифференциальное – диапазон давления между двумя заданными точками,
• избыточное – значение по отношению к атмосферному давлению.

Типы датчиков

Датчики давления используются преимущественно в пищевом или же химическом производстве. Особенно интересным вариантом можно назвать практичный и современный интеллектуальный датчик, служащий для измерения абсолютного давления, а также реализующий измерение относительно величины абсолютного вакуума. Данное измерение наиболее часто применяется там, где необходимо произвести быстрый учет давления газа, пара или же тепловой энергии.

По конструкции элементов чувствительности датчики делятся на волоконно-оптические и оптоэлектронные. Первые включают оптический волновод и определяют давление в результате поляризации света. Вторые проводят свет через многослойную конструкцию, каждый слой которой меняет его свойства в зависимости от давления среды.

По виду измерений для датчиков давления принята следующая классификация:

1. Датчик дифференциального давления помогает удачно решать задачи по учету расходования замеряемой среды. Принцип его действия заключается в замере разностей давления между двумя находящимися рядом полостями – плюсовой и минусовой. Он применяется для успешного учета расходов. Узкое устройство в коммуникациях является местным сопротивлением. В процессе прохождения через него происходит изменение характера скорости потока. Перед данным сужающим устройством давление в атмосферах значительно возрастет, а после него – снижается. Чем более высокого коэффициента достигает разница, имеющаяся на входе, а далее и на выходе сужающего устройства, тем выше будет расход той среды, которая протекает по данной трубе. Подобный датчик без особых проблем позволит произвести учет объема данной жидкости не только в самой трубе, но и в данной емкости. Это можно осуществить при помощи измерения давления в столбе жидкости, которая воздействует на плюсовую мембрану. Кроме того, в некоторых случаях производится измерение результатов в минусовой полости давления, которая находится непосредственно под куполом данной емкости.

Это необходимо для того, чтобы надежно произвести исключение чрезмерного влияния большинства насыщенных паров. Этот способ называется гидростатическим.

2. Датчик избыточного давления нужен для успешной регулировки и дальнейшего управления всеми техническими процессами. Он может применяться в составе большинства водяных систем, используемых для дальнейшего теплоснабжения; входит в необходимую комплектацию узлов, служащих для коммерческого и полноценного технологического учета всех требуемых жидкостей, газов и пара.

3. Датчики абсолютного давления. Сюда относятся интеллектуальные преобразователи, способные справиться с непрерывным измерением величин абсолютного и избыточного давления. Такие приборы также являются незаменимыми помощниками в случаях, когда нужно одновременно узнать точное значение дифференциального или же гидростатического давления, определиться с величиной давления в разреженных, жидких или же газообразных средах, в которых находится насыщенный или перегретый пар.

Комплексное исполнение датчика давления позволяет использовать его по назначению. Такое устройство применяется в условиях низких и высоких температур, а также в наиболее агрессивных средах.

В каждой из отраслей хозяйства необходимость того или иного датчика определяется сугубо индивидуальным способом, а также реальной надобностью. Выбор прибора зависит от того, какие перед ним поставлены задачи, а также от текущих условий эксплуатации. Заказчик самостоятельно выбирает материал, требующийся для изготовления мембраны разделения, а также корпуса электронного блока.

Технические характеристики и преимущества

К ключевым техническим опциям интеллектуальных датчиков давления можно отнести следующие:

• измерение абсолютного, избыточного, дифференциального, гидростатического давления;
• универсальность использования – измеряемой средой может выступать морская вода, различные виды масел, дизельное топливо, керосин, газ, мазут;
• максимальная температура измеряемой среды — 120 градусов;
• диапазон температур окружающей среды – от -60 до +70;
• абсолютное давление – от 2,5 КПа до 16 МПа;
• избыточное давление – от 0,16 КПа до 100 МПа;
• погрешность измерения — от 0,1 до 0,5%;
• высокий уровень пыле- и влагозащищенности — IP54, IP67.
• межповерочный интервал составляет 5 лет;
• срок гарантии – 3 года.

Датчик давления имеет высокую точность измерений. Если осуществляется специальный заказ, погрешность не превышает 0,04%. Датчики хорошо показывают себя в широком диапазоне измерений, в процессе самодиагностики и перегрузки.

Интеллектуальный счётчик — это надежное средство измерения, которое отвечает заявленным метрологическим и технико-эксплуатационным параметрам, легко работает в агрессивной среде и при низких температурах. Дополнительные плюсы – высокий уровень визуализации, простота использования, комфортный вывод информации на дисплее. Своевременно узнав о превышении давления, можно спланировать действия для предотвращения серьезных проблем.

Устройство датчика давления

Датчик давления состоит из преобразующего элемента; элемента, воспринимающего давление; приемника давления; системы вторичной обработки цифрового сигнала и устройства вывода информации. Все это скрывается в общем корпусе, оснащенном цифровым дисплеем.

Методы измерения давления при помощи датчика:

• тензометрический – чувствительные комплектующие измеряют давление за счет чуткости элементов, которые жестко припаиваются к мембране;
• пьезорезистивный – основан на применении преобразователя давления (мембрана из монокристаллического кремния), находящегося в металло-стеклянном корпусе;
• емкостные преобразователи применяют метод изменения емкости конденсатора;
• резонансный – в основе лежат акустические или электромагнитные процессы;
• индуктивный – основан на постоянных вихревых потоках.

Области применения

Датчики можно использовать в следующих областях:

• медицинской сфере;
• пищевой промышленности;
• тепло- и водоснабжении;
• машиностроительном производстве, а также автомобильной промышленности;
• электронной промышленности, роботостроении.

Счетчики давления позволяют держать под контролем большинство производственных процессов, успешно применяются в важных социальных сферах. Без них невозможно представить нормальную жизнедеятельность.

Как выбрать

Для того чтобы избежать серьезных финансовых расходов и правильно подойти к выбору датчика давления, необходимо учесть несколько важных качественных характеристик:

• диапазон давления – для разных целей использования диапазоны могут резко отличаться друг от друга;
• точность осуществления измерений – в некоторых случаях требуется высочайший уровень точности, например, при разработке двигателей для гоночных автомобилей;
• температура является крайне важным и серьезным показателем, ведь приборы широко востребованы для тех устройств, которые используются в различных температурных диапазонах;
• качество выходного сигнала на данном приборе;
• принцип передачи информации о текущем давлении;
• удобство присоединения датчика давления к технологическому процессу;
• материал изготовления датчика – это существенно, если планируется использовать его в условиях высоких нагрузок;
• наличие сертификата качества, что делает применение датчика максимально безопасным;
• сроки доставки.

Учитывая соответствующие факторы, можно найти подходящий датчик давления, который прослужит максимально долгое время без поломок и прочих проблем. Важно лишь подобрать достойного производителя, имеющего нужную документацию и положительные отзывы, а также правильно произвести установку и начальную настройку.

Что такое датчик IMU и как это связано с геодезией?

• Главная
• Приборы
• org/ListItem»> GNSS приемники
• Zenith60
• Что такое датчик IMU и как это связано с геодезией?

IMU расшифровывается как инерциальный измерительный блок. Датчики IMU применяются для точной ориентации и широко применяются в смартфонах, транспортных средствах, беспилотных летательных аппаратах и многом другом.
Использование датчиков IMU в GNSS приемниках дает значительное преимущество пользователям в виде возможности измерений с наклоненной вехой без предварительных калибровок и влияния электромагнитных полей.

Принцип работы датчика IMU в приемнике

Измерение с наклоненной вехой

Положение наконечника вехи рассчитывается путем компенсации ошибки, вызванной наклоном GNSS антенны. Для расчетов достаточно знать длину вехи, угол наклона и ориентацию наклона относительно севера. За ориентацию и угол наклона GNSS антенны отвечает датчик IMU, состоящий из акселерометра и гироскопа. Таким образом пользователю достаточно ввести высоту вехи в программном обеспечении, чтобы система позволила точно определить координаты точки, измеренной с наклоненной вехой.

Больше измеренных точек

Датчик IMU, встроенный в GNSS антенну, позволяет выполнять измерения с уровнем наклона вехи до 60°. А значит, ранее недоступные для измерения точки, по причине необходимости установки вехи в вертикальное положение, могут быть определены спутниковым методом с высокой точностью.

Без влияния электромагнитных помех

Измерения становятся независимыми от электромагнитных полей, а значит необходимость в калибровке более не актуальна.

Преимущества полевых измерений приемником с датчиком IMU

Для точного определения наклона и ориентации каждый датчик IMU индивидуально калибруется для каждой GNSS антенны Zenith60   отдельно.

Работа с GNSS антеной Zenith60 со встроенным датчиком IMU эффективнее и производительней: без калибровки — минимум времени на подготовку; не надо фиксировать веху вертикально перед измерением — больше отснятых точек; меньше ошибочных измерений — сокращает количество переделок; измерение ранее не доступных точек — одно универсальное решение для всего объекта.

Достичь максимальной результативности можно, если использовать GNSS антенну Zenith60 в комплекте с функциональным полевым ПО X-PAD Ultimate  и контроллером GeoMax.

Связаться с нами

Свяжитесь с нашим отделом продаж, чтобы получить подробную информацию о продукции и услугах GeoMax.

Свяжитесь с нашим отделом продаж, чтобы получить подробную информацию о продукции и услугах GeoMax.

ПОДРОБНЕЕ

GNSS Comparison Chart

Используйте таблицу сравнения технических характеристик GNSS приемников GeoMax: это удобно при самостоятельном поиске оптимального решения под ваши задачи.

Используйте таблицу сравнения технических характеристик GNSS приемников GeoMax: это удобно при самостоятельном…

ПОДРОБНЕЕ

Программные решения X-PAD

Откройте для себя наш пакет программных продуктов X-PAD, разработанных для специалистов в области геодезии и строительства.

Откройте для себя наш пакет программных продуктов X-PAD, разработанных для специалистов в области геодезии и строительства.

ПОДРОБНЕЕ

Что такое сенсор? Различные типы датчиков с приложениями

Содержание

Что такое датчики

?

Датчик может быть определен как машина, модуль, подсистема или устройство, целью которых является обнаружение изменений и событий в окружающей среде. Информация об этих изменениях далее отправляется в различную другую электронику, в основном состоящую из компьютерного процессора. Датчик всегда используется вместе с электронным устройством.

Датчики используются в различных предметах повседневного обихода, состоящих из ламп с ощущением прикосновения, которые затемняются и загораются при прикосновении к основанию и сенсорным кнопкам лифта. Со временем в области микромашин и платформ микроконтроллеров были достигнуты успехи, которые стали более простыми в использовании.

Со временем использование датчиков расширилось за пределы измерения давления или расхода и традиционных полей температуры. Аналоговые датчики, такие как чувствительные к силе резисторы и потенциометры, широко используются даже сегодня.

Приложения включают самолеты и космонавтику, медицину, автомобили, производство и машины, робототехнику и различные другие аспекты, связанные с повседневной жизнью. Существуют различные датчики, которые используются для измерения физических и химических свойств материалов.

Теперь давайте прочитаем классификацию датчиков , после чего мы рассмотрим типов датчиков и как работают датчики .

Классификация датчиков  

Датчики классифицируются на основе выходного сигнала, измеряемых ими физических параметров и различных других моментов. Датчики на основе выходного сигнала классифицируются на датчики с аналоговым и цифровым выходом.

Выходной сигнал, выдаваемый датчиками, в случае датчиков с аналоговым выходом представляет собой аналоговое напряжение, которое можно измерить и использовать для определения требуемого физического параметра. Это достигается за счет использования передаточной функции датчика. Это может быть резистивное, емкостное или любое другое аналоговое устройство.

Цифровые данные, которые можно считывать через параллельные или последовательные коммуникационные шины, являются выходными данными датчиков с цифровым выходом. Формат данных в этом случае показан в паспорте датчика. Датчик акселерометра является примером цифрового датчика, который используется для отправки выходных данных с использованием двухпроводной шины I2C.

Вы также можете прочитать:  Что такое усилитель и как он работает?

Датчики дополнительно классифицируются на основе физических параметров; эти типы могут быть использованы для измерения чего угодно. Наиболее распространенными датчиками являются датчик наклона, магнитный датчик, камеры, датчик цвета, датчик давления, датчик отпечатков пальцев, датчик тока, датчик освещенности и т. д.

Различные

Типы датчиков с их применением

В повседневной жизни стало нашей привычкой часто внедрять различные типы датчиков в энергосистемы, включающие системы управления нагрузкой, электрические и электронные устройства, а также промышленную и домашнюю автоматизацию. Все типы датчиков далее делятся на аналоговые и цифровые датчики.

Однако существует несколько типов датчиков , которые используются в электронных приложениях, таких как датчики давления, сенсорные датчики, ИК-датчики, ультразвуковые датчики, датчики температуры, датчики приближения и т. д.

Датчики температуры:            

Температура – ​​это обычно измеряемая величина окружающей среды по разным причинам. Существуют различные типы датчиков температуры, которые используются для измерения температуры, такие как термисторы, датчики температуры сопротивления, термопары, полупроводниковые датчики температуры и так далее.

В зависимости от требований для измерения температуры в различных приложениях используются различные типы датчиков. Простой датчик температуры со схемой может использоваться для включения и выключения нагрузки при определенной температуре.

Эта температура определяется датчиком температуры, в этих случаях используется термистор. Цепь датчика температуры состоит из термистора, транзистора, реле и батареи. Датчик температуры активирует реле, определяя требуемую температуру.

Реле включает подключенную к нему нагрузку, которая может быть переменного или постоянного тока. Эта схема может быть дополнительно использована для управления вентилятором в зависимости от температуры. Прежде всего, этот тип датчика может быть дополнительно классифицирован на различные другие типы, такие как цифровые датчики температуры, термисторы и так далее.

ИК-датчики:

Небольшие фоточипы, состоящие из фотоэлементов, которые используются для обнаружения и излучения инфракрасного света, называются ИК-датчиками. Эти датчики чаще всего используются для разработки технологии дистанционного управления.

Эти датчики могут использоваться для обнаружения различных препятствий роботизированного транспортного средства и управления его направлением. Существуют различные типы датчиков, которые можно использовать для обнаружения инфракрасного излучения.

Простым примером схемы ИК-датчика, которую мы используем в повседневной жизни, является пульт дистанционного управления телевизором. Он включает схемы ИК-приемника и схемы ИК-излучателя, которые могут быть спроектированы. Схема ИК-излучателя используется пользователем в качестве пульта дистанционного управления для излучения инфракрасного света.

Этот инфракрасный свет передается или направляется в схему ИК-приемника, которая взаимодействует с такими устройствами, как роботы с дистанционным ИК-управлением или телевизор. Эти датчики в дальнейшем используются для разработки телевизионных пультов дистанционного управления.

Пульт от телевизора является примером простого проекта электроники на основе ИК-датчика, который используется для управления роботизированным транспортным средством в удаленных районах с помощью ИК-пульта или пульта от телевизора. Этот тип телевизионного пульта используется для отправки команд роботизированному транспортному средству.

Ультразвуковой датчик:

Ультразвуковой датчик или приемопередатчик — это датчик, который работает по принципу радара или гидролокатора и известен тем, что оценивает атрибуты цели путем интерпретации. Эти датчики классифицируются как активные и пассивные ультразвуковые датчики и могут различаться по принципу их работы.

Активные ультразвуковые датчики известны тем, что генерируют высокочастотные звуковые волны, которые возвращаются ультразвуковым датчиком для оценки эха. Интервал времени, затраченный на прием и передачу эха, помогает в определении расстояния до объекта.

Однако пассивные ультразвуковые датчики используются только для обнаружения ультразвукового шума, присутствие которого можно обнаружить в определенных условиях. Когда дело доходит до практического применения ультразвукового датчика со схемой, его также можно использовать в качестве схемы ультразвукового датчика расстояния.

Сенсор прикосновения:

Можно сказать, что переключатели, активируемые прикосновением, имеют сенсоры прикосновения. Эти датчики подразделяются на различные типы в зависимости от их типа касания, такие как пьезосенсорный переключатель, емкостной сенсорный переключатель и сенсорный переключатель сопротивления.

Для управления грузом разработан сенсорный груз. Выключатель нагрузки с сенсорным управлением, основанный на принципе сенсорного датчика, состоит из различных блоков, таких как сенсорная пластина, нагрузка, реле и блок питания.

Датчик приближения:

Датчик приближения — это тип датчика IoT, в котором определяется наличие и отсутствие окружающих объектов. После этого обнаруженный сигнал преобразуется в форму, понятную пользователю.

Этот тип датчика в основном применяется в сфере розничной торговли, где обнаруживается любое движение и существует связь между потребителем и товаром. Пользователям предоставляются быстрые уведомления, связанные с эксклюзивными предложениями и обновлениями скидок на интересующие их продукты.

Химический датчик:

Химический датчик помогает определять различные изменения в жидкости и химические изменения в воздухе. Они в основном используются в крупных городах, так как важно следить за изменениями для обеспечения безопасности людей.

Этот тип датчика в основном используется для коммерческих наблюдений за атмосферой. Он используется для управления процессами, которые могут включать случайно или преднамеренно возникшие химические вещества, радиоактивное облучение, фармацевтическую промышленность и многоразовые операции на космических станциях.

Наиболее часто используемые химические датчики включают химические полевые транзисторы, электрохимические газовые датчики, химические резисторы, недисперсионные ИК, наностержни из оксида цинка и флуоресцентные хлоридные датчики.

Датчик газа:

Датчики газа аналогичны химическим датчикам, но специально предназначены для наблюдения за изменениями качества воздуха. Это делается для того, чтобы выяснить, какие виды газов в нем присутствуют. Этот датчик используется во многих областях, таких как здравоохранение, производство, сельское хозяйство, для контроля газа в угольной промышленности, химических лабораторных исследований и т. д.

Некоторые из используемых датчиков газа включают водородный датчик, гигрометр, датчик углекислого газа, датчик контроля озона, датчик загрязнения воздуха, датчик обнаружения газа и т. д. для определения паров, присутствующих в атмосфере или в газообразных веществах. Датчики влажности используются в качестве датчиков температуры, так как производственные операции требуют аналогичных условий эксплуатации. Измеряя влажность, можно быть уверенным, что вся процедура пройдет легко.

В случае модификации могут быть предприняты немедленные действия, поскольку эти датчики известны тем, что быстро определяют изменения. Существует множество областей, в которых они используются, например, вентиляторы, жилое и коммерческое использование для целей отопления и т. Д. Некоторые другие области включают метеорологию, теплицы, автомобили, окраску, производство покрытий и больницы.

Датчик ускорения:

Датчик ускорения используется для расчета значений ускорения и угла. Акселерометр в основном используется для расчета ускорения. Есть два типа сил, которые воздействуют на акселерометр; это статическая сила и динамическая сила.

Эти датчики представлены в различных конфигурациях, и их тип выбора зависит от отраслевых требований. Есть несколько параметров, которые необходимо проверить перед выбором датчиков, таких как общее количество осей, полоса пропускания, чувствительность, тип выходов и т. д.

Датчик звука:

Датчики звука обычно можно идентифицировать как микрофонные устройства. которые используются для подачи соответствующего уровня напряжения и звука на основе определения уровня звука. Внедрив звуковой датчик, можно изготовить небольшого робота для навигации на основе полученного звука.

По сравнению с датчиками света процесс проектирования датчиков звука более сложен. Причина в выдаче ими минимальной разницы напряжений. Это дополнительно должно быть усилено для обеспечения измеримого изменения напряжения.

Различные другие датчики включают датчик света, тактильные датчики, датчики силы и т. д. Типы датчиков, используемых в строительстве, включают датчики обнаружения движения, датчики камеры, датчики газа, датчики обнаружения дыма и огня, датчики электрического напряжения и тока, и датчики температуры.

Использование датчиков

Если мы внимательно осмотримся, то увидим, что датчики используются во многих продуктах, которые мы используем в повседневной жизни. Датчики используются в различных отраслях промышленности, включая автомобильную, медицинскую, аэрокосмическую, оборонную и сельскохозяйственную.

Вы также можете прочитать:  Что такое резисторы: классификация, типы, использование и описание

Датчики положения используются для измерения движения, смещения и положения, а также могут быть вращательными или линейными. Они используются для управления дроссельной заслонкой, измерения направления ветра, позиционирования рампы и моста, моделирования полетов и измерения угла поворота руля.

Датчики давления используются для измерения давления и могут быть дифференциальными, манометрическими или абсолютными. Наиболее распространенные типы используемых датчиков давления включают преобразователи, которые также известны как реле давления или преобразователи давления.

Некоторыми областями применения датчиков давления являются давление масла, давление в шинах, тормозные системы транспортных средств, давление масла, вентиляторы, фильтры, дизельные двигатели и двигатели. Датчики силы, также известные как тензодатчики или датчики веса, используются для взвешивания в весах.

Датчики веса известны тем, что обеспечивают точное измерение веса путем измерения величины прилагаемой силы. Датчики нагрузки используются в счетных весах, бункерных весах, платформенных весах, взвешивании в цистернах и взвешивании на борту.

Датчики температуры используются для контроля и измерения температуры жидких, твердых и газообразных веществ. Это наиболее часто используемый датчик в домах, и он используется в различных формах и размерах для различных целей.

Этот тип датчика используется в двигателях, поверхностных панелях, компьютерах, промышленном оборудовании, электрических радиаторах, средствах контроля выхлопных газов и бытовой технике. Датчики очень полезны и используются в различном оборудовании, используемом в нашей повседневной жизни.

Применение цифровых датчиков

Цифровые датчики представляют собой электрохимические датчики или электронные датчики, в которых происходит передача и преобразование данных. Известно, что цифровые датчики преодолели недостатки аналоговых датчиков и постепенно начали их заменять.

Цифровые датчики бывают разных типов, например, цифровые акселерометры и цифровые датчики температуры. Цифровой акселерометр известен тем, что генерирует выходной прямоугольный сигнал переменной частоты, называемый широтно-импульсной модуляцией. При этом показания снимаются с фиксированной скоростью акселерометром с широтно-импульсной модуляцией.

Цифровой датчик температуры известен тем, что обеспечивает температуру устройства с 9-битными показаниями температуры. Он известен тем, что действует как термостат с наличием трех выходов тепловой сигнализации. Он рассматривается как цифровая система контроля температуры, в которой используются цифровые датчики температуры.

Эта система управления имеет ряд преимуществ и обеспечивает точные результаты по сравнению с аналоговой системой управления температурой. Цифровая система контроля температуры может отображать температуру и отключаться, когда температура превышает заданное значение.

Как работают сенсоры?

Известно, что датчики реагируют на изменяющиеся физические условия, вызывая изменение своих электрических свойств. Было замечено, что искусственные датчики в большинстве случаев полагаются на электронные системы для анализа, сбора и передачи информации об окружающей среде.

Проще говоря, можно сказать, что датчик преобразует раздражители, такие как звук, движение, тепло и свет, в электрические сигналы. Эти сигналы передаются через интерфейс, который далее преобразует их в двоичный код, передавая их на компьютер для обработки.

В основном датчики действуют как переключатель и используются для управления потоком электрических зарядов, проходящих через цепь. Переключатели составляют важную часть электроники, поскольку они известны тем, что изменяют состояние схемы.

Компоненты датчиков, такие как транзисторы, диоды и интегральные схемы или микросхемы, состоят из полупроводникового материала. Эти материалы включены в схемы датчиков, чтобы их можно было использовать в качестве переключателей.

В основном датчики используют излучение, такое как лазер или свет, инфракрасные радиоволны или другие волны, такие как ультразвуковые, для обнаружения изменений и объектов, присутствующих в окружающей среде. Это возможно, если у них есть источник энергии, который помогает им испускать излучение в направлении их целевого объекта.

Это излучение отражается объектом и фиксируется датчиком; он называется активным датчиком. Пассивные датчики не посылают излучение или волны, которые являются собственными, и обнаруживают, что излучается целевыми объектами, например, тепловое инфракрасное излучение, тепло или излучение от внешних источников, таких как солнце, отраженное от объектов.

Плюсы и минусы различных датчиков

Теперь давайте рассмотрим плюсов различных датчиков . Когда дело доходит до датчика касания, отверстие под ось, присутствующее в области датчика, может быть использовано для создания собственного бампера. Датчик цвета известен тем, что определяет цвет, избегает окружающего света и следит за линиями.

Гироскопический датчик можно использовать для точного поворота и измерения поворота робота. Инфракрасный датчик помогает найти маяк и удаленный приемник. Он известен тем, что работает и помогает точно измерить близость.

Ультразвуковой датчик измеряет в дюймах и см и обеспечивает точное измерение расстояния и отслеживание стены. Это были плюсов разных датчиков , давайте узнаем минусов разных датчиков . Недостаток в случае сенсорного датчика заключается в том, что объект должен касаться красной части датчика, а площадь его датчика мала.

Известно, что датчик цвета надежен только тогда, когда он находится на близком расстоянии и цвет света, который он определяет, белый. В случае с гироскопом робот должен оставаться неподвижным, когда он подключен. Это может быть ненадежно и касаться много раз.

Другие недостатков различных датчиков включают звук ультразвука, который может мешать датчику. Инфракрасный датчик не разрешен в FLL и не измеряется в сантиметрах или дюймах. Надеюсь, вы получили большое представление о датчиках через этот блог.

Датчики

• Что такое датчики и как они используются?
• Как датчики используются в биомедицинских исследованиях и медицинской помощи?
• Что исследователи, финансируемые NIBIB, разрабатывают в области датчиков для улучшения биомедицинских исследований и медицинского обслуживания?

Что такое датчики и как они используются?

Сенсоры — это инструменты, которые обнаруживают и реагируют на некоторые типы входных данных из физической среды.

Существует широкий спектр датчиков, используемых в повседневной жизни, которые классифицируются в зависимости от количества и качества, которые они обнаруживают.

Примеры включают датчики электрического тока, магнитные или радиодатчики, датчики влажности, датчики скорости или расхода жидкости, датчики давления, датчики температуры или температуры, оптические датчики, датчики положения, датчики окружающей среды и химические датчики.

Как датчики используются в биомедицинских исследованиях и медицинской помощи?

Непрерывный монитор глюкозы содержит ферменты, которые обнаруживают глюкозу в жидкости между клетками. Смартфон пользователя получает показания глюкозы от датчика 24 часа в сутки. Авторы и права: iStock

В медицине и биомедицинских исследованиях существует множество типов датчиков, которые используются для обнаружения конкретных биологических, химических или физических процессов, которые затем передают или сообщают эти данные отдельным пользователям или медицинским работникам.

— Термометры переводят расширение жидкости или изгибание металлической полоски под действием тепла в значение, соответствующее температуре тела.

— Носимые технологии, такие как умные часы, оснащены датчиками, которые могут отслеживать, анализировать и передавать данные о частоте сердечных сокращений и режимах сна. Исследователи используют носимые устройства для наблюдения за здоровьем людей и даже для прогнозирования и потенциального вмешательства для предотвращения острых состояний здоровья, таких как инсульт или сердечный приступ.

— Пульсоксиметры измеряют изменения в поглощении организмом особых типов света для измерения частоты сердечных сокращений и количества кислорода в крови. Эти датчики часто используются в больницах и клиниках, а также могут быть приобретены для домашнего использования.

Хотя многие передовые датчики не подходят для рутинной медицинской помощи, они позволяют исследователям изучать и узнавать об основных основах болезней, потенциально способствуя развитию новых технологий.

Что исследователи, финансируемые NIBIB, разрабатывают в области датчиков для улучшения биомедицинских исследований и медицинского обслуживания?

Циркуляционные наносенсоры для непрерывного мониторинга лекарств. Ученые, финансируемые NIBIB, разрабатывают датчики, которые циркулируют в крови и постоянно контролируют концентрацию лекарств, чтобы поддерживать терапевтические уровни и избегать высоких, токсичных уровней. Датчики посылают флуоресцентный сигнал, который меняется в зависимости от концентрации препарата и может быть обнаружен через кожу. Чтобы датчик оставался в крови, не удаляясь из организма, датчики «спрятаны» в «призраках» эритроцитов (эритроцитов), которые представляют собой внешнюю оболочку эритроцитов. В экспериментах на мышах датчики, предназначенные для обнаружения лития, переносимого внутри эритроцитов, оставались в кровотоке в течение нескольких недель, посылая флуоресцентный сигнал, который точно измерял уровень лития в крови. Циркуляционные наносенсоры могут повысить эффективность лекарств, позволяя врачам контролировать и корректировать концентрации лекарств для поддержания оптимальных терапевтических уровней.

Инженеры, финансируемые NIBIB, разработали гибкий эпидермальный пластырь, который может одновременно и непрерывно контролировать сердечный выброс и метаболические уровни глюкозы, лактата, кофеина или алкоголя. Авторы и права: Джозеф Ван и Шэн Сюй, UCSD

Умный текстиль для профилактики тромбоза глубоких вен. Тромбоз глубоких вен (ТГВ) — это образование тромбов в ногах. Вызванный ограниченной подвижностью у пациентов больниц, пожилых людей и беременных женщин, ТГВ может привести к легочной эмболии (ТЭЛА), опасному для жизни состоянию, которое возникает, когда сгустки крови из нижних конечностей попадают в легкие и застревают в легочных артериях. Исследователи, финансируемые NIBIB, используют умный текстиль для предотвращения ТГВ и снижения частоты ТЭЛА. Умный текстиль содержит датчики, которые не требуют батареек и вплетаются непосредственно в носки и другую одежду. Умный текстиль может дистанционно обнаруживать движение или его отсутствие, что может способствовать ТГВ, и автоматически обеспечивать механическую стимуляцию, чтобы блокировать образование тромбов. Подход направлен на резкое сокращение более чем 200 000 случаев ТЭЛА, которые происходят в США каждый год.

Недорогой генетический датчик дефицита цинка. В развивающихся странах недостаток микроэлемента цинка в рационе матерей связан с задержкой роста плода, нарушением функций обучения и памяти, а также повышенной заболеваемостью и смертностью у детей. Чтобы обеспечить широкое тестирование дефицита цинка, ученые, финансируемые NIBIB, используют синтетическую биологию для создания недорогого датчика цинка для использования в условиях ограниченных ресурсов. Подход включает в себя инженерные бактерии, которые дают показания цвета в зависимости от количества цинка в образце крови. Разные цветные показания основаны на концентрации цинка в образце, указывая, являются ли уровни цинка приемлемыми или слишком низкими (что указывает на необходимость добавок цинка).