¿Cómo funcionan los sensores?

Sensores, perciben las variaciones del fenómeno. Como cambio de temperatura, presión, intensidad de luz, etc.

¿Cómo siente esto un sensor? Bueno, se trata de química, cómo un dispositivo semiconductor o transductor está hecho de elementos que cambian sus propiedades después de entrar en contacto con dicho fenómeno (temperatura, presión, luz, etc.).

Los sensores pueden cambiar su resistencia, salida de corriente o voltaje, según la ley de ohmios, V = IR, por lo que todos los parámetros son interdependientes.

Los cambios en el voltaje, la corriente y la resistencia se pueden medir con mucha precisión. Esta es la analogía básica del funcionamiento de los sensores.

Sensor: el sensor es un dispositivo que convierte la cantidad no eléctrica, física o química en una señal eléctrica.

Los sensores miden algo que se llama Medición y.

Los sensores y microsensores pueden ser de los siguientes tipos:

1. Micro sensor de fuerza y ​​presión
2. Micro sensor de posición y pantalla
3. Micro sensor de aceleración
4. Micro sensor químico
5. Bio micro sensor
6. Micro sensor de temperatura

• Acelerómetro – mide la aceleración
• Giroscopio : mide la velocidad angular
• Sensor de presión : mide la presión del fluido
• Medidor de viscosidad : mide la viscosidad del fluido
• Anemómetro – mide la velocidad del viento
• Bolómetro – mide la radiación

Los sensores también se llaman transductores. Los transductores convierten una forma de energía en otra forma. En otras palabras, los sensores convierten un mensurando en una señal eléctrica.

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Los sensores (un dispositivo) funcionan de alguna manera respondiendo a estímulos o una calidad de entrada (generalmente parámetros físicos) generando salidas procesables.

Después de recibir señales de un sensor, estas señales deben procesarse. La conversión de energía de una forma a otra es una característica esencial que gobierna el proceso de detección. Por ejemplo, si la salida del sensor es voltaje, utilizamos circuitos analógicos a digitales y de muestreo y retención, así como un circuito que transfiere los dígitos al microcontrolador o computadora. Si un sensor produce una señal variable en el tiempo donde la información está incrustada en sus firmas de frecuencia, entonces se necesita un contador de frecuencia y posiblemente un analizador de frecuencia. Si la salida del sensor es un cambio de color, entonces se necesita un espectrómetro visible.

Ejemplo de ejemplo de sensor capacitivo: los dispositivos capacitivos se usan ampliamente como sensores de fluidos, humedad, presión y sensores sin contacto.

Q = CV y ​​C = kq / V * = kC *

Si queremos diseñar un sensor capacitivo, necesitamos hacer un capacitor “malo”, cuyo valor varía con la temperatura, humedad o presión, o lo que sea que necesitemos detectar. Al permitir que el parámetro de un condensador varíe selectivamente con un estímulo específico, podemos construir un sensor útil.

Los sensores en la electrónica son como oídos, piel, ojos,

Están haciendo un trabajo específico en un momento dado.

¡Cómo trabajan!

¡En electrónica siempre se reduce a resistencia!

Un sensor responde a la condición / ambiente externo cambiando su resistencia respectivamente.

Los ingenieros / científicos estudian estos cambios y los ponen en papel como hoja de datos, mostrando cómo responde el sensor a una condición / ambiente dado para que cuando entren en uso, la persona que los use sepa cómo se comportan.

¡Son varios sensores electrónicos basados ​​en sus aplicaciones!

¡Esta explicación también es válida para otro sensor! Como sensores mecánicos, etc.

¡Una cosa que debes saber!

“Los sensores son dispositivos utilizados para representar el entorno / condición de la manera necesaria para su aplicación”

Los estudios de neurociencia e ingeniería nos muestran cómo el cerebro humano y los sensores son similares a las computadoras y robots hechos por el hombre, en cuanto a su funcionamiento. Nuevos hallazgos nos muestran que los principios matemáticos similares a los utilizados en los cerebros y sistemas humanos son útiles para los ingenieros eléctricos, mecánicos y biológicos a medida que continúan ideando mejores robots, computadoras y sensores. Los sensores diseñados por ingenieros se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, por ejemplo, velocímetros, pantallas táctiles, micrófonos, monitores para bebés, luces nocturnas e imágenes médicas por ultrasonido. En campos en crecimiento como la ingeniería biológica y la neurobiología de sistemas, los ingenieros están cada vez más involucrados en la investigación del cuerpo humano y en los esfuerzos para replicar el funcionamiento de sus muchos sistemas. Por ejemplo, los ingenieros están diseñando robots para caminar con sensores, órganos artificiales como corazones e hígados y biosensores que monitorean los niveles de azúcar para los diabéticos.

La programación de computadoras es un componente de muchos diseños de ingeniería modernos. A medida que los estudiantes diseñan programas de robots a lo largo de esta unidad, deben tener un “objetivo” o “concepto” de lo que debe hacer la solución del programa y cómo, antes de comenzar a escribir el código. Luego, el proceso de trabajar en el código y “depurarlo” constituye inherentemente “revisar y mejorar sus diseños basados ​​en los resultados de las pruebas”. Por lo tanto, los procesos de pensamiento requeridos para codificar programas que cumplen con las limitaciones del problema son muy similares, si no idénticos, a los procesos de pensamiento requeridos para el diseño de ingeniería tradicional de objetos y productos físicos.

¿Cómo funcionan los sensores de movimiento?

Uno de los sensores más populares utilizados en una gama de dispositivos del día a día de hoy es el sensor de movimiento. También conocidos como detectores de movimiento, los sensores de movimiento se usan con mayor frecuencia en establecimientos comerciales y sistemas de seguridad para el hogar. El dispositivo tiene la capacidad de cuantificar el movimiento y alertar al individuo sobre cualquier movimiento, dentro de un rango estipulado, en los alrededores. Básicamente hay dos tipos de sensores: activos y pasivos. El principio de funcionamiento del sensor en cada uno de estos dispositivos varía en cierta medida.

Sensores activos, también conocidos como detectores de movimiento basados ​​en radar

Estos sensores utilizan ondas de sonido ultrasónicas para rastrear cualquier movimiento en el rango especificado. Los detectores emiten ondas de sonido ultrasónicas y esperan a que se refleje la energía. En una puerta alimentada por un detector de movimiento basado en radar, se emiten continuamente ondas de sonido ultrasónicas. El detector está conectado de tal manera que las ondas cubren un área considerable frente a la puerta. Si alguien tiende a pararse frente a la puerta, las olas se bloquean por su presencia y se reflejan mucho antes del tiempo estipulado normal. El sensor ‘detecta’ este cambio en el patrón normal y la puerta se abre automáticamente. Funciona según un principio simple, en el que cualquier alteración en el patrón normal de las ondas desencadena la acción necesaria. En el caso de puertas automáticas, el sensor abre la puerta cuando se altera su patrón. En algunos casos, la perturbación en el patrón normal cierra todas las salidas, mientras que en algunos, activa una alarma.

Sensores pasivos, también conocidos como detectores piroeléctricos

Estos sensores leen los cambios en los niveles de energía infrarroja en los alrededores para detectar la presencia de cualquier individuo. Básicamente, todos los seres vivos emiten energía infrarroja (calor). Los sensores pasivos están programados para detectar cambios repentinos en la temperatura de los alrededores. Los cambios en los niveles de energía son detectados por un fotodetector, que convierte las longitudes de onda en corriente eléctrica y la transfiere a una pequeña unidad de computadora presente en el dispositivo. Normalmente, el detector está programado para detectar emisiones en el rango de 8 a 12 micrómetros. El detector activa la alarma tan pronto como el fotodetector ‘detecta’ grandes variaciones en los niveles de energía infrarroja en los alrededores.

Estos sensores están mejorando con el tiempo. En algunos sensores de movimiento disponibles en la actualidad, las ondas ultrasónicas e infrarrojas se reemplazan por sonido y ecolocación, en donde las ondas sonoras se emiten desde el dispositivo y se mide su eco para detectar la presencia humana.

¿Cómo funcionan los sensores en un ABS?

La introducción del sistema antibloqueo de frenos (ABS) en los automóviles ha disminuido en gran medida el número de accidentes y muertes. Este mecanismo ABS también funciona con sensores en forma de rueda, que controlan la velocidad de las ruedas y envían señales al módulo de control del ABS en formato de corriente alterna (CA). Cuando estas señales llegan al módulo, se convierten a formato digital y se compara la velocidad de cada rueda. Si la velocidad de una rueda en particular no coincide con la de otras, el módulo ABS interpreta que la rueda está perdiendo tracción y desencadena la acción necesaria en la forma de aplicar el control de freno o tracción.

En el mundo actual, con los sensores que se utilizan incluso en los dispositivos y dispositivos más básicos, como el sistema de rociadores, es importante comprender su mecanismo de trabajo. Si no conoce bien el principio de funcionamiento de estos sensores, no será posible que aproveche al máximo su potencial de la manera que desee.

No entremos en complejidades y demos la lógica más simple con la que funciona un sensor.

EL ‘eres’ 5; jeje

Lo primero que hace un sensor es detectar una característica física específica (o parámetro físico como lo dicen otros) como una entrada.

p.ej. temperatura, presión e incluso cambios en la intensidad de la luz. 🙂

Estos datos ingresados ​​(es decir, un carácter físico) están en forma analógica , lo que significa que solo nosotros podemos entender, no el procesador interno.

Pero vamos, para procesar los datos, necesitamos el procesador mismo para entenderlo. ¿Derecho?

Y es por eso que ** el convertidor analógico a digital (ADC) ** boom drum-roll ** sale de la nada.

¿Su propósito? Bastante autoexplicativo: convertir los datos analógicos en forma digital.

Y ahora que los datos están en forma digital, pueden ser procesados ​​por el procesador, o en el caso de sensores llamados, microprocesador.

El microprocesador puede poner los datos en uso adicional.

Apriete elástico por torsión

La pregunta es muy vaga. La mayoría de los sensores o transductores ELECTRÓNICOS tienen un elemento sensor cuyas propiedades eléctricas variarán con el parámetro detectado. Aquí están algunos ejemplos.

p.ej. Un sensor de peso o celda de carga tiene un elemento metálico cuya resistencia cambia con la aplicación de la fuerza.

Por ejemplo, un sensor de temperatura como el LM35 tiene un elemento de silicio cuyo voltaje de salida varía con la temperatura.

Por ejemplo, los sensores de gas son más complicados y tienen elementos químicos cuyas propiedades varían cuando se exponen a un gas.

Los sensores activos más complicados tienen mecanismos similares para detectar cosas.

Pregunte acerca de un sensor específico para obtener detalles específicos.

La idea básica detrás del funcionamiento del sensor es simple. Mide cualquier cambio en los elementos físicos deseados que luego se convierte en una señal eléctrica y luego se procesa en consecuencia.

Pensemos como un diseñador con un ejemplo.

Intentemos diseñar un sensor de peso. Podemos diseñar usando un elemento resistivo ya que la resistencia cambia con la longitud y el área. Cuando se coloca una carga en el sensor, la longitud de la bobina cambiará, lo que a su vez cambia la caída de voltaje a través de la bobina. Podemos medir el voltaje como señal de entrada analógica.

A medida que la longitud cambia linealmente, podemos asignar un valor a las caídas de voltaje máximo y mínimo con la ecuación de peso correspondiente.

Para cada sensor, el enfoque será diferente, pero la idea básica es medir un cambio de elemento físico, convertirlo en señal de voltaje y luego procesarlo.

Un sensor consta de un transductor, que convierte cantidades físicas como calor, luz, etc. en señales eléctricas. Estas señales se procesan (amplifican / convierten en equivalentes digitales) y se entregan a los pines de salida.

Por ejemplo :

En algunos de los sensores de temperatura, un IC (LM35) actúa como un transductor que convierte los cambios de temperatura en electricidad y se utiliza un OP-AMP para amplificarlo.

sensor es la transmisión y recepción de luz infrarroja. Un elemento conocido como diodo emisor de luz (LED) transmite luz infrarroja activa, que se refleja en el piso y es recibida por un receptor óptico conocido como foto diodo (PD). Mientras no haya movimiento u objeto en el camino del haz de luz, el patrón de luz es estático y el sensor permanece en espera… más

La mayoría de los sensores tienen una función de transferencia lineal. La sensibilidad se define como la relación entre la señal de salida y la propiedad medida

Trabajar sobre la base de comparador

Los sensores están hechos para transmitir señales en modo inalámbrico. Tiene dos puertos para transmitir la señal y la segunda parte recibe esa señal.