감지기
산업 제조
일반적으로 , 우리는 팬, 쿨러, 산업용 모터 등과 같은 산업용 가전 제품이나 가전 제품의 전원을 켜기 위해 기존의 벽 소켓 배전반을 사용합니다. 그러나 스위치를 정기적으로 작동하는 것은 매우 어렵습니다. 따라서 필요한 모든 전기 및 전자 부하를 쉽게 제어하기 위해 홈 자동화 및 산업 자동화 시스템이 개발되었습니다. 전력 시스템의 이러한 자동화는 다양한 유형의 센서 및 센서 회로를 사용하여 설계할 수 있습니다. 따라서 이 기사에서는 회로도와 함께 센서, 다양한 유형, 원리에 대한 포괄적인 개요를 제공합니다.
수량이나 이벤트의 변화를 감지하여 출력하는 장치를 센서라고 정의할 수 있습니다. 일반적으로 센서는 입력 레벨의 변화에 따라 전기적 신호 또는 광출력 신호를 발생시키는 장치를 말한다. 다양한 유형의 센서가 있습니다. 예를 들어, 입력 온도 변화에 따라 출력 전압을 생성하는 온도 센서로 간주될 수 있는 열전대를 고려하십시오.
다양한 응용 분야에 사용되는 많은 영역에서 많은 종류의 센서를 관찰할 수 있습니다. 몇 가지 센서 유형을 살펴보겠습니다. .
일상 생활에서 우리는 전기 및 전자 제품, 부하 제어 시스템, 가정 자동화 또는 산업 자동화 등.
모든 유형의 센서는 기본적으로 아날로그 센서와 디지털 센서로 분류할 수 있습니다. 그러나 온도 센서, IR 센서, 초음파 센서, 압력 센서, 근접 센서 및 터치 센서와 같은 몇 가지 유형의 센서가 대부분의 전자 애플리케이션에서 자주 사용됩니다.
<올>온도는 여러 가지 이유로 가장 일반적으로 측정되는 환경량 중 하나입니다. 열전대, 서미스터, 반도체 온도 센서, 저항 온도 감지기(RTD) 등과 같이 온도를 측정할 수 있는 다양한 유형의 온도 센서가 있습니다. 요구 사항에 따라 다양한 애플리케이션에서 다양한 유형의 센서가 온도를 측정하는 데 사용됩니다.
회로가 있는 간단한 온도 센서는 온도 센서에 의해 감지되는 특정 온도에서 부하를 켜거나 끄는 데 사용할 수 있습니다(여기서 서미스터가 사용됨). 회로는 배터리, 서미스터, 트랜지스터, 릴레이로 구성되며 그림과 같이 연결됩니다.
릴레이는 원하는 온도를 감지하여 온도 센서에 의해 활성화됩니다. 따라서 릴레이는 연결된 부하를 켭니다(부하는 AC 또는 DC일 수 있음). 이 회로를 사용하여 온도에 따라 팬을 자동으로 제어할 수 있습니다.
서미스터, 디지털 온도 센서 등과 같은 다양한 유형의 센서로 다시 분류되는 온도 센서를 주로 고려하십시오.
프로그래밍 가능한 디지털 온도 컨트롤러는 산업용 애플리케이션의 요구 사항에 따라 모든 장치의 온도를 제어하는 데 사용되는 실용적인 임베디드 시스템 기반 전자 프로젝트입니다. 디지털 온도 센서 회로 키트는 아래 그림과 같습니다.
프로젝트 회로 블록도는 그림과 같이 다른 블록으로 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.
전원 공급 장치 블록은 AC 230V 공급 장치, 전압을 낮추기 위한 강압 변압기, AC에서 DC로 전압을 정류하기 위한 정류기, 일정한 출력을 유지하기 위한 전압 조정기로 구성됩니다. 프로젝트 회로에 입력하기 위한 DC 전압입니다.
LCD 디스플레이는 범위의 온도 판독값을 표시하기 위해 8051 마이크로컨트롤러에 인터페이스됩니다. -55°C ~ +125°C. 디지털 온도 센서 IC DS1621은 마이크로컨트롤러에 9비트 온도 판독값을 제공하는 데 사용됩니다.
EEPROM 비휘발성 메모리는 8051 마이크로컨트롤러에 대한 스위치 세트를 통해 사용자 정의(최대 및 최소) 온도 설정을 저장하는 데 사용됩니다. 릴레이는 트랜지스터 드라이버를 사용하여 구동할 수 있는 마이크로컨트롤러에 연결됩니다. 이 릴레이를 사용하여 부하를 구동할 수 있습니다(여기서 부하는 데모용 램프로 표시됨).
적외선을 방출하고 감지하는 데 사용되는 광전지가 있는 작은 포토 칩을 IR 센서라고 합니다. IR 센서는 일반적으로 원격 제어 기술을 설계하는 데 사용됩니다. IR 센서는 로봇 차량의 장애물을 감지하여 로봇 차량의 방향을 제어하는 데 사용할 수 있습니다. 적외선 감지에 사용할 수 있는 다양한 유형의 센서가 있습니다.
간단한 IR 센서 회로는 일상 생활에서 TV 리모컨으로 사용됩니다. IR 이미터 회로와 IR 리시버 회로로 구성되어 있으며 그림과 같이 설계할 수 있습니다.
컨트롤러에서 리모컨으로 사용하는 IR 이미터 회로는 적외선을 방출하는 데 사용됩니다. 이 적외선은 TV 또는 IR 원격 제어 로봇과 같은 장치에 인터페이스하는 IR 수신기 회로로 보내지거나 전송됩니다. 수신된 명령에 따라 TV나 로봇을 제어합니다.
IR 센서는 TV 리모컨을 설계하는 데 자주 사용됩니다. 일반 TV리모컨이나 IR리모컨을 이용하여 원격으로 로봇 차량을 제어하는데 사용되는 간단한 IR센서 기반 전자 프로젝트입니다. IR 센서 제어 로봇 차량 프로젝트 회로가 그림에 나와 있습니다.
IR 제어 로봇 차량의 블록 다이어그램은 8051 마이크로 컨트롤러와 인터페이스되는 모터 및 모터 다이버, 전원 공급용 배터리, IR 수신기 블록 및 TV 리모컨과 같은 다양한 블록으로 구성됩니다. 또는 그림과 같이 IR 리모컨.
여기서 IR 센서 기반 TV 리모컨은 사용자가 원격으로 로봇 차량에 명령을 보내는 데 사용됩니다. 수신기 측에서 마이크로컨트롤러에 인터페이스된 IR 수신기가 수신한 명령을 기반으로 합니다. 마이크로컨트롤러는 모터를 구동하기 위해 적절한 신호를 생성하여 로봇 차량의 전진 또는 후진 또는 좌우 또는 좌우 방향을 제어합니다.
소나 또는 레이더와 유사한 원리로 작동하고 해석하여 표적의 속성을 추정하는 변환기를 초음파 센서 또는 트랜시버라고 합니다. 센서의 작동 방식에 따라 구분할 수 있는 능동 및 수동 초음파 센서로 분류되는 다양한 유형의 센서가 있습니다.
활성 초음파 센서에서 생성된 고주파 음파는 에코를 평가하기 위해 초음파 센서에서 다시 수신됩니다. 따라서 에코를 송수신하는 데 걸리는 시간 간격은 물체까지의 거리를 결정하는 데 사용됩니다. 그러나 패시브 초음파 센서는 특정 조건에서 존재하는 초음파 노이즈를 감지하는 데만 사용됩니다.
위 그림의 초음파 모듈은 초음파 송신기, 수신기 및 제어 회로로 구성됩니다. 회로가 있는 초음파 센서의 실제 응용은 아래와 같이 초음파 거리 센서 회로로 사용할 수 있습니다.
회로에 전원이 공급될 때마다 초음파가 발생하여 센서에서 전송되어 장애물이나 전방의 물체에서 반사됩니다. 그러면 수신기가 이를 수신하고 송수신에 걸린 총 시간은 물체와 센서 사이의 거리를 계산하는 데 사용됩니다. 마이크로 컨트롤러는 프로그래밍 기술을 사용하여 전체 작업을 처리하고 제어하는 데 사용됩니다. LCD 디스플레이는 거리(일반적으로 cm 단위)를 표시하기 위해 회로에 연결됩니다.
회로가 있는 초음파 센서는 물체의 거리를 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 이 방법은 기존의 방법으로 측정할 수 없는 고온이나 고압의 영역과 같이 접근하기 어려운 영역에 사용됩니다. 초음파 센서 기반 거리 측정 프로젝트 회로 키트는 그림과 같습니다.
초음파 센서 프로젝트 회로 블록 다이어그램에 의한 거리 측정은 아래 블록 다이어그램에 나와 있습니다. 전원 블록, LCD 디스플레이, 초음파 모듈, 거리를 측정해야 하는 물체, 8051 마이크로컨트롤러 등 다양한 블록으로 구성되어 있습니다.
이 프로젝트에 사용된 초음파 변환기는 초음파 송신기와 수신기로 구성됩니다. 초음파 송신기에서 전송된 파동은 물체에서 초음파 수신기로 다시 반사됩니다. 이 파동을 보내고 받는 데 걸리는 시간은 음속을 사용하여 계산됩니다.
터치 센서는 터치에 의해 활성화되는 스위치로 정의할 수 있습니다. 정전용량 터치 스위치, 저항 터치 스위치, 피에조 터치 스위치 등 터치 유형에 따라 다양한 유형의 터치 센서가 분류됩니다.
이 회로는 단안정 모드에서 작동하는 555 타이머, 터치 센서 또는 플레이트, LED, 배터리 및 기본 전자 부품으로 구성된 터치 센서의 간단한 애플리케이션을 나타냅니다. 
위 그림과 같이 회로가 연결됩니다. 정상 상태에서 터치 플레이트를 터치하지 않으면 LED는 꺼진 상태를 유지합니다. 터치 플레이트를 터치하면 555 타이머에 신호가 전달됩니다. 터치 플레이트에서 수신된 신호를 감지하여 555 타이머가 LED를 활성화하고 LED가 켜져 터치 센서 또는 플레이트에 대한 터치를 나타냅니다.
터치 감지 하중은 하중을 제어하기 위해 설계되었습니다. 터치 제어식 부하 스위치 프로젝트 회로 키트가 그림에 나와 있습니다.
터치 센서 원리 기반 터치 제어 부하 스위치는 전원 공급 장치 블록, 555 타이머, 터치 센서 플레이트 또는 터치 플레이트, 릴레이 및 부하와 같은 다양한 블록으로 구성됩니다. 터치 제어 부하 스위치의 블록 다이어그램.
회로에 사용된 555 타이머는 고정된 시간 동안 부하를 켜기 위한 릴레이를 구동하는 데 사용되는 단안정 모드로 연결됩니다. 555 타이머의 트리거 핀은 터치 플레이트에 연결되어 있으므로 555 타이머는 터치로 트리거될 수 있습니다. 555 타이머가 터치에 의해 트리거될 때마다(전압은 인체 터치로 발생) 고정된 시간 간격 동안 로직 하이를 전달합니다. 이 고정 시간 간격은 타이머에 대한 RC 시정수 연결을 변경하여 변경할 수 있습니다. 따라서 555 타이머의 출력은 릴레이를 통해 부하를 구동하고 고정된 시간이 지나면 부하가 자동으로 꺼집니다.
마찬가지로 우리는 PIR 센서 기반 자동 문 열림 시스템과 같은 고급 센서를 사용하여 간단하고 혁신적인 전기 및 전자 프로젝트를 개발할 수 있습니다. 고속도로 가로등용 전기를 생산하기 위해 고속도로의 과속방지턱 아래 압전판(압력센서의 일종)을 설치하여 구현할 수 있는 압력 센서 기반 발전. 근접 센서 기반 근접 감지 회로.
이제 IoT, 로봇 공학, 빌딩 및 여러 산업 분야와 같은 각 영역을 기반으로 센서 유형을 알아보겠습니다.
IoT는 최근 모든 기술 관련 사물의 중심 범위로 자리 잡은 플랫폼입니다. IoT의 기능은 다양한 종류의 센서를 구현하여 다양한 유형의 정보와 지능을 전달하는 것입니다. 이러한 센서는 정보를 수집하고 이에 대한 기능을 수행하며 연결된 여러 장치에서 공유하도록 작동합니다. 수집된 모든 정보를 통해 센서는 자동 기능을 허용하고 기술을 더 스마트하게 만듭니다. 다음은 IoT의 센서 유형입니다. 도메인.
주변 물체의 유무를 식별하거나 물체의 속성을 찾는 일종의 IoT 센서입니다. 그런 다음 감지된 신호를 사용자가 명확하게 이해할 수 있는 형태로 변환하거나 접촉하지 않는 단순한 전자 장치일 수 있습니다.
근접 센서의 적용은 주로 소매 영역에서 제품과 소비자 사이에 존재하는 움직임과 연관성을 찾을 수 있습니다. 이를 통해 사용자는 할인 업데이트 및 흥미로운 제품의 독점 제안에 대한 빠른 알림을 받을 수 있습니다. 그리고 다른 영역은 자동차입니다.
예를 들어, 차를 후진할 때 장애물이 발견되면 소리가 나는데 여기서 근접 센서의 작동이 구현됩니다.
다른 유형의 근접 센서가 있으며 다음과 같습니다.
<울>이러한 센서는 다양한 산업 분야에서 구현됩니다. 이 센서의 주요 목적은 액체의 모든 종류의 변화를 나타내거나 공기 화학적 변화를 감지하는 것입니다. 이는 변화를 찾고 인구의 안전을 제공하는 것이 중요하기 때문에 더 큰 도시와 도시에서 결정적으로 구현됩니다.
화학 센서의 필수적인 구현은 상업적 대기 관찰 및 의도적 또는 우연적으로 진화된 화학 물질, 위험하거나 방사성 노출, 우주 정거장, 제약 산업 및 기타 여러 분야에서 재사용 가능한 작업이 될 수 있는 공정 관리에서 볼 수 있습니다.
가장 일반적으로 사용되는 화학 센서는
<울>이들은 화학 센서와 거의 동일하지만 공기 품질의 변화를 관찰하고 다른 유형의 가스의 존재를 찾기 위해 독점적으로 구현됩니다. 화학 센서와 유사하게 이들은 농업, 건강, 제조와 같은 여러 영역에서 사용되며 대기 질 관찰, 독성 또는 인화성 가스 인식, 석탄 산업의 위험 가스 감독, 석유 및 가스 사업, 화학 실험실 조사, 엔지니어링 – 페인트에 활용됩니다. , 플라스틱, 고무, 의약 및 석유화학 등.
가장 많이 구현된 가스 센서는 다음과 같습니다.
<울>가스 및 화학 센서에 관한 것입니다. 및 유형.
습도는 대기 또는 기타 기체 물질에 존재하는 증기의 양으로 지정되는 용어입니다. 대부분의 제조 작업에는 정확한 작동 조건이 필요하기 때문에 습도 센서는 일반적으로 온도 센서의 활용을 고수합니다. 습도 측정을 통해 전체 절차가 쉽게 진행되는지 확인할 수 있으며 급격한 수정이 발생하면 이러한 센서가 변동을 더 빨리 식별하므로 즉각적인 조치를 취합니다.
주거, 상업과 같은 많은 영역에서 이러한 습도 센서를 난방, 환기 및 냉방 목적으로 사용합니다. 이러한 센서조차도 그림, 병원, 제약, 기상학, 자동차, 온실 및 코팅 산업과 같은 다른 많은 영역에서 관찰될 수 있습니다.
주로 사용되는 IoT 센서 유형입니다. 도메인.
센서는 로봇이 주변 환경에 대한 정보를 받고 필요한 작업을 수행할 수 있도록 해주기 때문에 로봇 산업에서 더 중요합니다. 이러한 센서를 구현하지 않으면 로봇은 로봇 기능을 제한하는 단조로운 몇 가지 활동만 수행할 수 있습니다.
이러한 모든 능력을 통해 로봇은 많은 고급 작업을 수행할 수 있습니다. 다양한 로봇 공학의 센서 유형에 대해 더 명확하게 논의하겠습니다. .
이러한 유형의 센서는 각도 및 가속도 값을 계산하는 데 사용됩니다. 가속도계는 주로 가속도 계산에 사용됩니다. 가속도계에 미치는 영향을 보여주는 두 가지 유형의 힘이 있으며 다음과 같습니다.
정적 힘 – 이것은 두 물체 사이에 존재하는 마찰력입니다. 중력의 계산으로 로봇의 틸팅 값을 알 수 있습니다. 이 계산은 로봇 밸런싱에 유용하거나 로봇이 오르막이나 평평한 가장자리에서 주행 동작을 하는지 파악하는 데 유용합니다.
동적 힘 – 물체의 움직임에 필요한 가속도의 양으로 측정됩니다. 가속도계를 통한 동적 힘의 계산은 로봇이 움직이는 것에 대한 속도 또는 속도 비율을 정의합니다.
이러한 가속도계 센서는 여러 구성으로 사용할 수 있습니다. 선택 유형은 산업 요구 사항에 따라 다릅니다. 적절한 센서를 선택하기 전에 확인해야 하는 몇 가지 매개변수는 대역폭, 디지털 또는 아날로그 출력 유형, 총 축 수 및 감도입니다.
아래 그림은 가속도 센서의 개략도를 보여줍니다.
이러한 센서는 일반적으로 소리를 파악하고 감지된 소리 수준에 따라 해당 전압 수준을 전달하는 데 사용되는 마이크 장치입니다. 사운드 센서를 구현하면 수신된 소리의 크기에 따라 작은 로봇을 만들어 탐색할 수 있다.
광 센서와 비교할 때 사운드 센서의 설계 프로세스는 다소 복잡합니다. 이는 사운드 센서가 매우 작은 전압 차이를 전달하고 측정 가능한 전압 변화를 제공하기 위해 증폭되어야 하기 때문입니다. 사운드 센서 스위칭 회로는 다음과 같습니다.
광 센서는 빛을 식별하는 데 사용되는 일종의 변환기 장치이며, 광 센서 아래에 오는 빛의 강도와 동일한 전압 변화를 생성합니다.
로봇 산업에는 크게 두 가지 유형의 센서가 있으며 포토 레지스터와 광전지가 있습니다. 포토트랜지스터 및 포토튜브와 같이 많이 구현되지 않은 다른 유형의 광 센서도 있습니다.
주로 광검출용으로 사용되는 일종의 저항기입니다. 이때 빛의 세기에 따라 저항값이 변한다. 포토레지스터에 떨어지는 빛은 포토레지스터의 저항값에 반비례합니다. 대부분의 경우 포토레지스터는 Light Dependent Resistor인 LDR이라고도 합니다. 포토 레지스터의 회로도는 아래와 같습니다.
광전지는 태양 복사를 전기 에너지 형태로 변환하기 위해 사용되는 에너지 변환 장치입니다. 이들은 주로 태양광 로봇의 제조 공정에 사용됩니다. 별도로 태양광 전지는 커패시터 및 트랜지스터와 병합되는 응용 프로그램인 에너지 소스 장치로 간주되며 이를 센서 장치로 변환할 수 있습니다.
이것은 센서와 물체 사이의 접촉을 나타내는 센서 유형입니다. 촉각 센서는 램프의 베이스와 리프트 버튼을 터치하여 밝기를 어둡게 하거나 향상시키는 것과 같은 일상적인 시나리오에서 구현될 수 있습니다. 또한 사람들이 정확히 인식하지 못하는 촉각 센서의 광범위한 응용 분야가 있습니다. 촉각 센서의 주요 유형은
물체와 센서의 접촉을 감지하고 식별하는 기능을 보유하고 있는 센서입니다. 터치 센서가 사용되는 몇 가지 장치는 제한 스위치, 마이크로 스위치 등이 있습니다. 커넥터 중 하나가 솔리드 섹션과 접촉하면 이 장치가 더 편리해지고 로봇 움직임이 중지됩니다. 또한 부품 크기 측정에 사용되는 프로브가 있는 경우 검사용으로 사용됩니다.
기계 언로딩 및 로딩, 자재 운반 등 로봇이 조작하는 여러 작업의 힘 값을 측정하는 데 활용됩니다. 이 센서는 문제를 분석하기 위한 조립 방식에서도 널리 사용됩니다. 관절 감지, 촉각 배열 감지와 같이 이 센서에 구현된 여러 접근 방식이 있습니다.
이 외에도 많은 산업 분야에 많은 유형의 센서가 있습니다. 이에 대한 간략한 개요를 살펴보겠습니다.
건축 산업에서 주로 사용되는 센서는 다음과 같습니다.
<울>원격 감지 센서에는 크게 두 가지 유형이 있으며 능동 센서와 수동 센서가 있습니다.
이것들은 사물과 위치를 스캔하기 위해 에너지를 생성한 다음 센서가 대상 물체에서 후방 산란 또는 반사된 방사선의 양을 식별하고 계산합니다. 능동 센서의 예로는 RADAR와 LIDAR가 있으며, 여기서 방출 과정과 반환 과정 사이의 시간 차이는 면적, 속도 및 물체 방향을 결정하여 계산됩니다.
이 센서는 주변 위치 또는 물체에 의해 방사되거나 반사되는 방사선을 수집합니다. 패시브 센서의 가장 중요한 예는 반사된 햇빛입니다. 그리고 다른 예로는 복사계, 전하 결합 물체, 적외선 및 필름 카메라 작업이 있습니다.
원격 감지 센서의 분류는
다양한 유형의 센서 기반 회로를 설계하려면 무료 eBook을 다운로드하여 전자 프로젝트를 직접 설계할 수 있습니다. 아래 의견 섹션에 아이디어를 게시하여 기술적인 도움을 받을 수도 있습니다. 다음은 다른 유형의 센서와 주로 유량 센서의 회로 설계에 대한 질문입니다.
감지기
모든 전자 애호가는 VFD라는 용어를 접했습니다. VFD는 가변 속도 드라이브 및 인버터라고도 하는 가변 주파수 드라이브의 약어입니다. 주요 용도는 AC 모터의 속도를 관리하는 것입니다. 간단히 말해서 특정 요구 사항에 따라 전기 모터에 공급되는 주파수와 전압을 조절하는 모터 컨트롤러입니다. 일반적으로 VFD 회로도의 세 가지 주요 구성 요소는 정류기, DC 링크 및 인버터입니다. 여기에서는 VFD 브리지 회로의 개념, 다양한 섹션, VFD 유형, 장단점을 살펴봅니다. 소형 가변 주파수 드라이브 1. VFD 회로란 무엇이
적외선 온도 센서는 700nm ~ 14,000nm 범위의 전자기파를 감지합니다. 적외선 스펙트럼은 최대 1,000,000nm까지 확장되지만 IR 온도 센서는 14,000nm 이상을 측정하지 않습니다. 이 센서는 물체에서 방출되는 적외선 에너지를 하나 이상의 광검출기에 집중시키는 방식으로 작동합니다.이 광검출기는 해당 에너지를 물체에서 방출되는 적외선 에너지에 비례하는 전기 신호로 변환합니다. 모든 물체에서 방출되는 적외선 에너지는 온도에 비례하기 때문에 전기 신호는 대상 물체의 정확한 온도 판독값을 제공합니다. 적외선 신호는 특수