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Nombre Parcourir:0 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2022-08-17 origine:Propulsé
Généralement, le capteur se compose de trois parties: élément sensible, élément de conversion et circuit de conversion, et parfois une alimentation auxiliaire est ajoutée.
Composants sensibles:
Un composant qui ressent directement la mesure et produit une certaine quantité physique qui a une relation définie avec la mesure.
Élément de conversion:
L'élément central du capteur prend la sortie de l'élément sensible comme entrée et convertit la non-électricité détectée en sortie du signal électrique. L'élément de conversion lui-même peut être utilisé comme capteur autonome, appelé capteur d'élément.
Circuit de conversion:
Le circuit associé impliqué dans la conversion de la sortie du signal électrique par l'élément du capteur en un signal électrique utile pour le traitement, le contrôle, l'enregistrement et l'affichage.
Il existe aujourd'hui de nombreux types de capteurs sur le marché, y compris des capteurs de température, des capteurs d'humidité, des capteurs de gaz, etc.
La série de puces de capteur de température est une puce de capteur intelligente à signal mixte à un signal mixte très intégré. Le principe de détection de la température est basé sur la relation caractéristique entre la température de la jonction PN semi-conductrice et la tension de bande interdite. Après une petite amplification du signal, une conversion analogique-numérique, une compensation d'étalonnage numérique, une température numérique de sortie présente les avantages d'une grande précision, d'une bonne cohérence, d'une longue durée de vie, d'une faible consommation d'énergie et d'une configuration programmable flexible.
Chaque puce a un numéro de série unique d'ID 64 bits, et le coefficient d'étalonnage est ajusté en fonction des caractéristiques d'erreur de température avant de quitter l'usine, et le calcul de la compensation est automatiquement effectué à l'intérieur de la puce. Afin de simplifier l'application système, la recherche d'identification de la puce, l'accès à la mémoire des données de mesure de la température et la configuration de la fonction sont tous basés sur des instructions numériques de protocole de bus unique, et le microprocesseur d'ordinateur hôte n'a besoin que d'un port GPIO pour la lecture et l'accès en écriture.
L'interface de communication unique réalise une solution à faible coût pour l'acquisition et la mise en réseau des capteurs multi-nœuds en partageant un bus de données. La distance de transmission est longue et le nombre de nœuds pris en charge est important, ce qui est pratique pour le réseau de capteurs distribué spatialement. La puce a une unité de stockage EEPROM non volatile intégrée, qui est utilisée pour enregistrer le numéro d'identification de la puce, les seuils d'alarme à haute et basse température, les valeurs de correction d'étalonnage de température et les informations définies par l'utilisateur, telles que le numéro de nœud de capteur, les informations de localisation , etc.
Les capteurs peuvent être divisés en ces catégories en fonction des catégories: capteurs résistifs, capteurs inductifs, capteurs capacitifs, capteurs piézoélectriques, capteurs magnétoélectriques, capteurs pyroélectriques, capteurs photoélectriques, capteurs numériques, capteurs de fibre optique, capteurs ultrasoniques, capteurs thermiques, capteurs analogiques, etc. La classification des capteurs est introduite en détail ci-dessous:
1. En usage
Capteurs sensibles à la pression et sensibles à la force, capteurs de position, capteurs de niveau de liquide, capteurs de consommation d'énergie, capteurs de vitesse, capteurs d'accélération, capteurs de rayonnement des rayons, capteurs thermiques.
2. Selon le principe
Capteur de vibration, capteur d'humidité, capteur magnétique, capteur de gaz, capteur de vide, biocapteur, etc.
3. Appuyez sur le signal de sortie
Capteur analogique: convertissez la quantité non électrique mesurée en un signal électrique analogique.
Capteur numérique: convertissez la quantité non électrique mesurée en un signal de sortie numérique (y compris la conversion directe et indirecte).
Capteur numérique d'imitation: convertissez la quantité de signal mesurée en signal de fréquence ou sortie de signal à courte période (y compris la conversion directe ou indirecte).
Capteur de commutateur: Lorsqu'un signal mesuré atteint un certain seuil, le capteur sortira un signal de bas niveau ou de haut niveau en conséquence.
Selon la méthode de mesure, les capteurs de température peuvent être divisés en deux catégories: type de contact et type sans contact. Selon les caractéristiques des matériaux du capteur et des composants électroniques, ils peuvent être divisés en deux catégories: la résistance thermique et le thermocouple. Un capteur de température est un capteur qui détecte la température et le convertit en un signal de sortie utilisable. Le capteur de température est la partie centrale de l'instrument de mesure de la température.
La partie de détection du capteur de température de contact a un bon contact avec l'objet mesuré, également connu sous le nom de thermomètre. Le thermomètre atteint l'équilibre thermique par conduction ou convection, de sorte que la valeur d'indication du thermomètre peut représenter directement la température de l'objet mesuré. Généralement, la précision de mesure est élevée. Dans une certaine plage de mesure de température, le thermomètre peut également mesurer la distribution de la température à l'intérieur de l'objet.
L'élément sensible du capteur de température sans contact n'est pas en contact avec l'objet mesuré, également connu sous le nom d'instrument de mesure de température sans contact. Cet instrument peut être utilisé pour mesurer la température de surface des objets en mouvement, de petites cibles et des objets avec une petite capacité thermique ou des changements de température rapide (transitoires), et peut également être utilisé pour mesurer la distribution de température des champs de température.
Les cinq types de capteurs de température les plus courants comprennent:
1. Thermistance
2. Thermocouple
3. RTD (détecteur de température de résistance)
4. Thermomètre numérique IC
5. Thermomètre analogique IC
Transducteur de pression est un dispositif qui peut détecter le signal de pression et convertir le signal de pression en un signal électrique de sortie utilisable selon certaines règles. Les capteurs de pression sont généralement composés d'éléments sensibles à la pression et d'unités de traitement du signal. Selon différents types de pression d'essai, les capteurs de pression peuvent être divisés en capteurs de pression de jauge, capteurs de pression différentielle et capteurs de pression absolus
Il existe principalement des capteurs de pression de déformation, des capteurs de pression en céramique, des capteurs de pression silicium diffus, des capteurs de pression saphir, des capteurs de pression piézoélectrique, etc.
Le principe du capteur de pression de jauge de contrainte
La partie centrale du capteur de pression de jauge de déformation de résistance est la jauge de déformation de résistance. Lorsque le fil est soumis à une force externe, sa longueur et sa zone transversale changent. On peut voir facilement à partir de la formule ci-dessus que sa valeur de résistance changera. Lorsque le fil est comprimé par force externe, la longueur diminue et la coupe transversale augmente, et la valeur de résistance diminue.
Le principe du capteur de pression en céramique
Le capteur de pression céramique résistante à la corrosion n'a pas de transmission liquide. La pression agit directement sur la surface avant du diaphragme céramique, provoquant une déformation légèrement déformée du diaphragme. La résistance de film épaisse est imprimée à l'arrière du diaphragme en céramique et connectée pour former un pont de Wheatstone. L'effet piézorésistif de la varistor fait que le pont génère un signal de tension hautement linéaire proportionnel à la pression et également proportionnel à la tension d'excitation.
Principe du capteur de pression de silicium de diffusion
La pression du milieu agit directement sur le diaphragme du capteur, provoquant le diaphragme à produire un micro-déplacement proportionnel à la pression du milieu, de sorte que la valeur de résistance des changements du capteur, et le circuit électronique est utilisé pour détecter cela changer, convertir et sortir correspondant à ce changement. Signal de mesure standard pour la pression.
Le principe du capteur de pression saphir
En utilisant le principe de travail de la résistance à la souche, sous l'action de pression, l'alliage de titane recevant du diaphragme est déformé. Une fois que la déformation est détectée par l'élément sensible au silicium-apphire, la sortie du pont changera et l'ampleur du changement est proportionnelle à la pression mesurée.
Le principe du capteur de pression piézoélectrique
Lorsque le côté intérieur du cylindre mince est soumis à une pression, la tension interne du cylindre augmente, de sorte que sa fréquence de vibration naturelle augmente. La précision de mesure de la fréquence de vibration naturelle du cylindre est déterminée par le facteur de qualité de résonance Q du cylindre, le circuit de traitement du signal et la précision du signal d'horloge.
