Какой датчик: Какой датчик движения выбрать

В моем проекте мы должны обнаружить различные формы(например,шайбы , болты и т. д.) объекта,а также их тип (например, сталь, пластик, латунь), поэтому я не знаю, какой датчик я должен использовать…

Я не могу найти никакого инфракрасного датчика API в телефоне Windows SDK. Есть ли какой-либо инфракрасный датчик в WP7 и подвергается ли этот API воздействию разработчиков? EDIT: я спрашиваю,…

Есть ли какие-либо API доступных для Apple Watch комплект датчиков, таких как акселерометр, монитор сердечного ритма, тактильный датчик ? Как я могу получить доступ к этим датчикам ?

Я пробую Geolocation API с HTML5, и кажется, что результаты более точны , чем он сообщает: geolocation.coords.latitude показывает ~correct широту geolocation.coords.longitude показывает ~correct…

В android мы можем использовать датчик TYPE_PRESSURE для измерения атмосферного давления. Есть ли какой-нибудь API, который доступен в iOS для той же цели? Как это может быть достигнуто в iOS? Любая…

При получении Google Maps API javascript Google требует, чтобы Вы указали, используете ли вы датчик или нет с вашим приложением (например, sensor=false ). почему это так? Является ли это просто…

Какой язык нужно использовать при программировании с Unity? Или это API для многих языков? Я прочитал документы и, наверное, упустил суть используемого языка. Он говорит, что у него есть iOS…

Я читаю Android API и вижу вот это Датчик приближения позволяет определить, как далеко объект находится от устройства. В следующем коде показано, как получить экземпляр датчика приближения по…

Я хочу использовать датчик освещенности на Android с Unity. Unity не может этого сделать, и в магазине нет актива/плагина, который мог бы это сделать. И google не так уж дружелюбно относится к этому…

Мне было интересно, есть ли способ проверить, обнаруживает ли датчик объект в HMD. В частности, это касается текущей последней версии Unity и Oculus Rift CV1. Причина, по которой я хочу это сделать,…

Какой датчик движения выбрать для улицы: как реагируют на перемещение

Однозначный ответ на этот вопрос сможете дать только вы сами. Каждый уличный детектор выбирается в соответствии с потребностями, возможностями, и спецификой местности. Если раньше еще можно было дать ответ, на этот вопрос, выбирая среди пары существующих сигнализаторов, то сейчас их существует великое множество, что выбрать, не глядя, основываясь на паре основных параметров уже невозможно.

Главное что необходимо понимать перед выбором конкретной модели, это то какие бывают детекторы, и для чего их можно использовать.

Для чего используют датчики движения?

Казалось бы – уж на этот вопрос ответ очевиден, однако на деле всё не так просто. У всего есть нюансы. Так определяя движение, чего хочет добиться конечный пользователь? Быть может он хочет определить проникновение постороннего на свою территорию. Или же он просто хочет, чтобы во время его появления автоматически включался в гараже свет. Возможно, даже такой что пользователь хочет, чтобы камера автоматически сопровождала передвижения редких гостей помещения. Совершенно разные направления, и одновременно с этим все они используют датчики движения.

Все эти нюансы оснащаются дополнительным оборудованием. Так, например, для включения освещения датчик оснащается дополнительным фотореле, для регулировки освещения при входе в подконтрольную территорию и выходе из нее. Каждый детектор оснащен своими способами защиты от ложных срабатываний и диапазоном рабочих температур.

Главным плюсом работы автоматики от показаний датчика являются снижение расхода электроэнергии до 50-80% без каких-то ухищрений или сложностей для пользователя. Отсюда же вытекает удобство, что вам не нужно делать что-то самостоятельно, за вас всё сделает детектор. Включение света на подходе к дому, охрана территории пока вас дома нет. Автоматическое поддержание нужной освещенности в доме. Всё это обеспечивают датчики сразу после установки и настройки, не требуя от вас никаких дополнительных усилий.

Виды датчиков

Существует 4 основных типа детекторов:

1. инфракрасные;
2. ультразвуковые;
3. микроволновые;
4. гибридные.

На основе их особенностей, сильных и слабых сторон и строится выбор подходящего устройства под свои потребности.

Инфракрасные

Это самые распространенные детекторы перемещений. Принцип их работы заключается в измерении теплового фона в охватываемой прибором зоне. Любые точечные изменения или передвижения температуры тут же будет зафиксировано прибором.

Существуют два основных вида:

• активные;
• пассивные.

Активные осуществляют охрану периметра и состоят из двух связанных между собой устройств организующих между собой невидимую стену, прохождение которой мгновенно отражается в виде срабатывания сигнала тревоги.

Датчик движения уличный Crow EDS 2000

Пассивные устройства покрывают периметр и отслеживают изменения температуры на большой площади. Такие устройства имеют большую погрешность в виде ложных срабатываний. Могут терять сигнал в результате препятствий или объектов находящихся в поле зрения. И в целом они менее точны по сравнению со своими активными собратьями.

Именно инфракрасные чаще всего используют для поддержания автоматических систем «Умный дом». Благодаря им осуществляется подогрев полов, или включение освещения на крыльце дома или в помещении.

Ультразвуковые

Они работают на основе отражаемого звука. Прибор издает ультразвук в диапазоне 30-40 кГц и улавливает все его отражения и перемещение объектов внутри его зоны покрытия. Такие приборы достаточно чувствительны к среде, в которой работают и можно назвать их даже «тепличными». Несмотря на то, что звук, издаваемый ими не слышен человеческому уху, его могут услышать животные. Некоторые люди с особенностями восприятия. В любом случае такие приборы рекомендуется использовать в нежилых помещениях.

Микроволновые

Такое устройство работает на основе эффекта Допплера. Микроволны покрывают определенную зону и аналогично ультразвуковым, реагируют на любые изменения этих волн. Однако микроволновые датчики достаточно часто используют в жилых помещениях. Устройства сталкиваются с теми же проблемами что и другие, а именно с отражением сигнала от определенных поверхностей, или наоборот прохождение некоторых из них.

Используемое в комнате устройство может проходить сквозь фанерную стену за пределы помещения, тем самым срабатывая на движения в коридоре, что может оказаться неприемлемым. Одновременно с этим тот же сейф или иная металлическая перегородка может отразить сигнал настолько, что создаст слепые зоны или вовсе изолирует устройство от зоны покрытия.

Гибридные

В связи с тем, что все существующие устройства имеют свои сильные и слабые стороны, их исправить призваны гибриды – смесь двух, или трех типов устройств. Главное слабостью всех устройств является львиная доля их ложных срабатываний. И это не такая уж проблема, если случайно включается отопление пола, или освещение, хотя это, разумеется, и бьет по вашему кошельку. Большая проблема, когда каждые пять минут подается сигнал тревоги на пульт охраны. Например, микроволновые детекторы могут срабатывать даже на движение воды в водопроводе или капель дождя за окном. Само собой такие срабатывания хочется исключить.

Системы умного дома устроены таким образом, что автоматизируют дом просто до основания. Совершенно неприемлемо если пока вы на работе ваш кот способен включить плиту, разогреть три раза борщ, открыть настежь все окна, и разогреть все полы, гоняясь за мухой. Гибридные устройства могут если не решить это проблему, то хотя бы минимизировать потери.

Вообще срабатывание устройства является больной темой у всех устройств, и у каждого есть свои системы защиты от зверя путем настройки чувствительности. Однако самую большую пользу такая настройка дает в гибридных аппаратах, где если не сработала защита одного, то обязательно сработает защита другого и блокирует влияние зверя на сигнал тревоги.

Чаще всего используются гибриды инфракрасного и микроволнового детектора. Они исключает все основные слабые стороны друг друга, и при этом не сопровождают свою работу ультразвуком, который все же не является подходящим для жилого помещения.

Такой гибрид дает сигнал тревоги только в случае срабатывания обоих датчиков. А значит если микроволновой сработает на воду в трубе, инфракрасный никогда не подтвердит данную угрозу и не вызовет срабатывания сигнала. И наоборот, если вспышка света или высокая температура повлияет на срабатывания ИК-датчика, микроволновой никогда не подтвердит угрозу. В результате получается практически идеальный прибор.

Рекомендуем купить

Выбор устройства

Критериями для выбора датчика после определения его типа становятся личные характеристики устройств. По типу монтажа они могут отличаться, в особенности это касается различий установки внутри дома и снаружи. Степень защиты от внешней среды в соответствии со спецификой контролируемой области. Мощность, радиус зоны покрытия, влияние препятствий на устройство. Все эти важные критерии следует продумывать перед покупкой.

Можно обсудить всё со специалистом, но благодаря этой статье вы будете вооружены настолько, что будете способны выбрать устройство самостоятельно.

Рассмотрим пример: вы хотите установить устройство в ваш офис. В конкретно вашем кабинете одна стена несущая, другая примыкающая к первой – уличная, и две хлипкие перегородочные. Существует металлическая передвижная доска для письма маркером и большой сейф. Какой датчик установить?

Если живых существ на момент работу прибора в помещении не остается, то использовать можно любой из четырех приборов. Монтировать его рекомендуется на стыке двух перегородочных стен, чтобы прибор если и заходил областью охвата за границы помещения, то уйти пытался исключительно в стену, которая не пропустит его, и на улицу. Одновременно с этим металлическую доску лучше всего сдвинуть к любой из стен (желательно к одной из хлипких, чтобы обеспечить дополнительную защиту от выхода сигнала за рамки помещения). Сейф необходимо разместить в углу, дабы он не создавал теневых зон.

Как помним, микроволновые достаточно чувствительны к поведению погоды за окном и на окне, поэтому лучше его не использовать. Идеально подойдет ИК-устройство, или комбинированное с ним ультразвуковое.

Аналогично этому примеру происходит исследование улицы, где будет происходить установка прибора. Необходимо определить будут ли живы люди и животные поблизости или внутри охраняемого объекта. Сколько там растительности, насколько шумно, возможно ли проникновение зверей на вверенную территорию. Так удаленные дома нередко снабжают ультразвуковыми устройствами, которые помимо охраны еще и отпугивают животных. В остальных случаях чаще всего используется комбинации инфракрасного и микроволновых датчиков, для избегания влияние погоды на них обоих.

Так какой датчик движения для улицы выбрать? – ответ остается за вами.

Главное что следует помнить – это то, что ваша безопасность важнее и дороже любых устройств. Что покупка даже самого дорого детектора окупится вашим спокойствием, а в случае с системой умного дома окупится еще и в течение ближайшего времени на экономии электроэнергии. Современные датчики обеспечивают надежную бесперебойную работу в среднем на 5-10 лет, что является дополнительным плюсом при покупке любой системы.

YouTube responded with an error: The provided API key has an IP address restriction. The originating IP address of the call (87.236.20.136) violates this restriction.

Топ-15 типов датчиков, используемых компаниями-разработчиками приложений Интернета вещей

Отрасли и организации уже давно используют различные типы датчиков, но изобретение Интернета вещей подняло эволюцию датчиков на совершенно другой уровень.

IoT функционируют и предоставляют различные виды аналитики и данных с помощью различных датчиков. Они служат для сбора данных, их передачи и обмена с целой сетью подключенных устройств. Все эти собранные данные позволяют устройствам работать автономно, и вся экосистема становится «умнее» с каждым днем.

Комбинируя набор датчиков и сеть связи, устройства обмениваются информацией друг с другом и повышают свою эффективность и функциональность.

Возьмем, к примеру, автомобили Tesla. Все датчики автомобиля записывают восприятие окружающей обстановки, загружая информацию в огромную базу данных.

Затем данные обрабатываются, и вся важная новая информация отправляется всем другим транспортным средствам. Это непрерывный процесс, благодаря которому целый парк автомобилей Tesla с каждым днем ​​становится умнее.

Давайте взглянем на некоторые ключевые датчики, широко используемые в мире Интернета вещей.

Датчики температуры

По определению, «Устройство, используемое для измерения количества тепловой энергии, которое позволяет обнаруживать физическое изменение температуры от конкретного источника и преобразует данные для устройства или пользователя, называется датчиком температуры».

Эти датчики уже давно используются в различных устройствах. Однако с появлением Интернета вещей они нашли больше места для присутствия в еще большем количестве устройств.

Всего пару лет назад их в основном использовали для управления кондиционированием воздуха, холодильников и аналогичных устройств, используемых для контроля окружающей среды. Однако с появлением мира IoT они нашли свою роль в производственных процессах, сельском хозяйстве и индустрии здравоохранения.

В процессе производства многим машинам требуется определенная температура окружающей среды, а также температура устройства. Благодаря такому измерению производственный процесс всегда может оставаться оптимальным.

С другой стороны, в сельском хозяйстве температура почвы имеет решающее значение для роста сельскохозяйственных культур.Это помогает выращивать растения, увеличивая производительность.

Далее следуют подкатегории датчиков температуры:

• Термопары: Это устройства измерения напряжения, которые показывают измерение температуры с изменением напряжения. С повышением температуры повышается выходное напряжение термопары.
• Резисторные датчики температуры (RTD): Сопротивление устройства прямо пропорционально температуре, увеличивается в положительном направлении, когда температура растет, сопротивление растет.
• Термисторы: Это термочувствительный резистор, который изменяет свое физическое сопротивление при изменении температуры.
• IC (Semiconductor): Это линейные устройства, в которых проводимость полупроводника линейно увеличивается и в которых используются свойства переменного сопротивления полупроводниковых материалов. Он может обеспечивать прямое считывание температуры в цифровом виде, особенно при низких температурах.
• Инфракрасные датчики: Он определяет температуру, улавливая часть излучаемой инфракрасной энергии объекта или вещества и определяя ее интенсивность, может использоваться только для измерения температуры твердых и жидких тел, но не может использоваться для газов из-за их прозрачная природа.

Датчик приближения

Устройство, которое обнаруживает присутствие или отсутствие ближайшего объекта или свойств этого объекта и преобразует их в сигнал, который может быть легко прочитан пользователем или простым электронным инструментом, не вступая с ними в контакт.

Датчики приближения широко используются в розничной торговле, поскольку они могут обнаруживать движение и взаимосвязь между покупателем и продуктом, который может их заинтересовать. Пользователь немедленно уведомляется о скидках и специальных предложениях на близлежащие продукты.

Еще один большой и довольно старый пример использования — автомобили. Вы двигаетесь задним ходом и при движении задним ходом предупреждаетесь о препятствии, это работа датчика приближения.

Они также используются для парковки в таких местах, как торговые центры, стадионы или аэропорты.

Ниже приведены некоторые из подкатегорий датчиков приближения:

• Индуктивные датчики: Индуктивные датчики приближения используются для бесконтактного обнаружения металлических предметов с помощью электромагнитного поля или пучка электромагнитного излучения.Он может работать на более высоких скоростях, чем механические переключатели, а также кажется более надежным из-за своей прочности.
• Емкостные датчики: Емкостные датчики приближения могут обнаруживать как металлические, так и неметаллические цели. Почти все другие материалы отличаются от воздуха диэлектрическими свойствами. Его можно использовать для обнаружения очень маленьких объектов через большую часть цели. Таким образом, обычно используется в сложных и сложных приложениях.
• Фотоэлектрические датчики: Фотоэлектрические датчики состоят из светочувствительных частей и используют луч света для обнаружения присутствия или отсутствия объекта.Это идеальная альтернатива индуктивным датчикам. И используется для обнаружения на большом расстоянии или для обнаружения неметаллических объектов.
• Ультразвуковые датчики: Ультразвуковые датчики также используются для обнаружения присутствия или измерения расстояния до целей, аналогично радару или гидролокатору. Это надежное решение для суровых и сложных условий.

Датчик давления

Датчик давления — это устройство, которое измеряет давление и преобразует его в электрический сигнал. Здесь количество зависит от уровня приложенного давления.

Есть множество устройств, которые полагаются на жидкость или другие формы давления. Эти датчики позволяют создавать системы IoT, которые контролируют системы и устройства, работающие под давлением. При любом отклонении от стандартного диапазона давления устройство уведомляет системного администратора о любых проблемах, которые необходимо устранить.

Использование этих датчиков очень полезно не только на производстве, но и при техническом обслуживании целых систем водоснабжения и отопления, поскольку они легко обнаруживают любые колебания или падения давления.

Датчик качества воды

Датчики качества воды используются для определения качества воды и ионного мониторинга, прежде всего в системах водоснабжения.

Вода используется практически везде. Эти датчики играют важную роль, поскольку они контролируют качество воды для различных целей. Они используются в самых разных отраслях промышленности.

Ниже приводится список наиболее распространенных типов используемых датчиков воды:

• Датчик остаточного хлора: Он измеряет остаточный хлор (т.е.е. свободный хлор, монохлорамин и общий хлор) в воде и наиболее широко используется в качестве дезинфицирующего средства из-за своей эффективности.
• Датчик общего содержания органического углерода: Датчик общего органического углерода используется для измерения содержания органических элементов в воде.
• Датчик мутности: Датчики мутности измеряют взвешенные твердые частицы в воде, обычно они используются в реках и ручьях, сточных водах и стоках.
• Датчик проводимости: Измерения проводимости выполняются в промышленных процессах в первую очередь для получения информации об общих концентрациях ионов (т.е.е. растворенные соединения) в водных растворах.
• Датчик pH: Он используется для измерения уровня pH в растворенной воде, который показывает, насколько она кислая или щелочная (щелочная).
• Датчик кислородного потенциала: Измерение ОВП позволяет оценить уровень окислительно-восстановительных реакций, протекающих в растворе.

Химический датчик

Химические сенсоры применяются в различных отраслях промышленности. Их цель — указать изменения в жидкости или узнать химические изменения в воздухе.Они играют важную роль в больших городах, где необходимо отслеживать изменения и защищать население.

Основные варианты использования химических датчиков можно найти в промышленном мониторинге окружающей среды и управлении процессами, обнаружении преднамеренно или случайно выпущенных вредных химических веществ, обнаружении взрывчатых и радиоактивных веществ, процессах переработки на космических станциях, фармацевтической промышленности, лабораториях и т. Д.

Ниже перечислены наиболее распространенные типы используемых химических датчиков:

• Транзистор полевой химический
• Химирезистор
• Датчик газа электрохимический
• Флуоресцентный датчик хлоридов
• Датчик сероводорода
• Недисперсный инфракрасный датчик
• pH стеклянный электрод
• Потенциометрический датчик
• Датчик с наностержнями из оксида цинка

Датчик газа

Датчики газа похожи на химические, но специально используются для отслеживания изменений качества воздуха и определения наличия различных газов.Как и химические датчики, они используются во многих отраслях промышленности, таких как производство, сельское хозяйство и здравоохранение, и используются для мониторинга качества воздуха, обнаружения токсичных или горючих газов, мониторинга опасных газов на угольных шахтах, нефтегазовой промышленности, химических лабораторных исследований, производства — красок. , пластмассы, резина, фармацевтика и нефтехимия и т. д.

Ниже приведены некоторые распространенные датчики газа:

• Датчик углекислого газа
• Алкотестер
• Детектор угарного газа
• Каталитический шариковый датчик
• Датчик водорода
• Датчик загрязнения воздуха
• Датчик оксида азота
• Датчик кислорода
• Озоновый монитор
• Датчик газа электрохимический
• Детектор газа
• Гигрометр

Датчик дыма

Датчик дыма — это устройство, которое определяет уровень дыма (взвешенные в воздухе частицы и газы).

Они использовались долгое время. Однако с развитием Интернета вещей они стали еще более эффективными, поскольку подключены к системе, которая немедленно уведомляет пользователя о любой проблеме, возникающей в различных отраслях.

Датчики дыма широко используются в обрабатывающей промышленности, системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, в зданиях и жилых помещениях для обнаружения пожара и попадания газа. Это служит для защиты людей, работающих в опасных условиях, поскольку вся система намного эффективнее, чем старые.

Датчики дыма общего типа

Датчики дыма обнаруживают присутствие дыма, газов и пламени вокруг своего поля. Его можно обнаружить либо оптически, либо с помощью физического процесса, либо с помощью обоих методов.

• Оптический датчик дыма (фотоэлектрический): Оптический датчик дыма использует триггер принципа рассеяния света для пассажиров.
• Ионизационный датчик дыма: Ионизационный датчик дыма работает по принципу ионизации, своего рода химии для обнаружения молекул, вызывающих срабатывание сигнализации.

ИК-датчики

Инфракрасный датчик — это датчик, который используется для определения определенных характеристик окружающей среды путем испускания или обнаружения инфракрасного излучения. Он также способен измерять тепло, выделяемое объектами.

Сейчас они используются в различных проектах Интернета вещей, особенно в здравоохранении, поскольку они упрощают мониторинг кровотока и артериального давления. Они даже используются в широком спектре обычных интеллектуальных устройств, таких как умные часы и смартфоны.

Другое распространенное использование включает бытовую технику и дистанционное управление, анализ дыхания, инфракрасное зрение (т.е. визуализировать утечки тепла в электронике, контролировать кровоток, искусствоведы могут видеть под слоями краски), носимую электронику, оптическую связь, бесконтактное измерение температуры. , автомобильное обнаружение слепого угла.

На этом их использование не заканчивается, они также являются отличным инструментом для обеспечения высокого уровня безопасности в вашем доме. Кроме того, их применение включает проверки окружающей среды, поскольку они могут обнаруживать различные химические вещества и утечки тепла.Они будут играть важную роль в индустрии умного дома, поскольку имеют широкий спектр приложений.

Датчики уровня

Датчик, который используется для определения уровня или количества жидкостей, жидкостей или других веществ, протекающих в открытой или закрытой системе, называется датчиком уровня.

Как и ИК-датчики, датчики уровня используются во многих отраслях промышленности. В первую очередь они известны для измерения уровня топлива, но они также используются на предприятиях, работающих с жидкими материалами.Например, предприятия по переработке вторсырья, а также производители соков и алкоголя полагаются на эти датчики для измерения количества находящихся в их распоряжении ликвидных активов.

Наилучшие варианты использования датчика уровня: измерение уровня топлива и уровня жидкости в открытых или закрытых контейнерах, мониторинг уровня моря и предупреждение о цунами, резервуары для воды, медицинское оборудование, компрессоры, гидравлические резервуары, станки, производство напитков и фармацевтической продукции, высокое или низкое определение уровня и т. д.

Это помогает оптимизировать их бизнес, поскольку датчики всегда собирают все важные данные.С помощью этих датчиков любой менеджер по продукции может точно увидеть, сколько жидкости готово к распределению и следует ли наращивать производство.

Существует два основных типа измерения уровня:

• Датчики точечного уровня: Датчики точечного уровня обычно обнаруживают конкретный конкретный уровень и реагируют на пользователя, если обнаруживаемый объект находится выше или ниже этого уровня. Он интегрирован в одно устройство для получения сигнала тревоги или запуска
• Непрерывный датчик уровня: Непрерывный датчик уровня измеряет уровень жидкости или сухого материала в заданном диапазоне и выдает выходные сигналы, которые непрерывно показывают уровень.Лучший пример этого — индикатор уровня топлива в автомобиле.

Датчики изображения

Датчики изображения — это инструменты, которые используются для преобразования оптических изображений в электронные сигналы для отображения или хранения файлов в электронном виде.

В основном датчик изображения используется в цифровых камерах и модулях, медицинском оборудовании для визуализации и ночного видения, тепловизионных устройствах, радарах, гидролокаторах, средствах массовой информации, биометрических устройствах и устройствах IRIS.

Используются два основных типа датчиков:

• CCD (устройство с зарядовой связью) и
• КМОП (дополнительный металл-оксидный полупроводник) формирователи изображения.

Хотя каждый тип сенсора использует разные технологии для захвата изображений, в формирователях изображения как ПЗС, так и КМОП используются металлооксидные полупроводники, имеющие одинаковую степень чувствительности к свету и не имеющие существенной разницы в качестве

Среднестатистический потребитель может подумать, что это обычная камера, но, хотя это не так уж далеко от истины, датчики изображения подключены к большому количеству различных устройств, что значительно улучшает их функциональность.

Одно из самых известных применений — автомобильная промышленность, в которой изображения играют очень важную роль.С помощью этих датчиков система может распознавать знаки, препятствия и многое другое, что водитель обычно замечает на дороге. Они играют очень важную роль в индустрии Интернета вещей, поскольку напрямую влияют на развитие беспилотных автомобилей.

Они также реализованы в улучшенных системах безопасности, где изображения помогают запечатлеть подробности о преступнике.

В розничной торговле эти датчики служат для сбора данных о покупателях, помогая предприятиям лучше понять, кто на самом деле посещает их магазин, раса, пол, возраст — это лишь некоторые из полезных параметров, которые владельцы розничной торговли получают при использовании этих датчиков Интернета вещей. .

Датчики движения

Детектор движения — это электронное устройство, которое используется для обнаружения физического движения (движения) в заданной области и преобразует движение в электрический сигнал; движение любого объекта или движение людей

Обнаружение движения играет важную роль в индустрии безопасности. Предприятия используют эти датчики в местах, где нельзя постоянно обнаруживать движение, и с помощью этих датчиков легко заметить чье-либо присутствие.

Они в основном используются для систем обнаружения вторжений, автоматического управления дверьми, ограждения стрелы, интеллектуальной камеры (т.е. захвата движения / видеозаписи), платных площадок, автоматических парковочных систем, автоматизированных раковин / унитазов, сушилок для рук, систем управления энергопотреблением (т. Е. Автоматическое освещение, кондиционер, вентилятор, управление бытовой техникой) и т. Д.

С другой стороны, эти датчики также могут распознавать различные типы движений, что делает их полезными в некоторых отраслях, где клиент может общаться с системой, махнув рукой или выполняя аналогичное действие.Например, кто-то может помахать датчику в розничном магазине, чтобы попросить помощи в принятии правильного решения о покупке.

Несмотря на то, что их основное использование связано с отраслью безопасности, по мере развития технологий количество возможных применений этих датчиков будет только расти.

Ниже приведены основные широко используемые типы датчиков движения:

• Пассивный инфракрасный порт (PIR): Он обнаруживает тепло тела (инфракрасную энергию) и является наиболее широко используемым датчиком движения в системах домашней безопасности.
• Ультразвук: Отправляет импульсы ультразвуковых волн и измеряет отражение от движущегося объекта, отслеживая скорость звуковых волн.
• Микроволновая печь: Отправляет импульсы радиоволн и измеряет отражение от движущегося объекта. Они покрывают большую площадь, чем инфракрасные и ультразвуковые датчики, но они уязвимы для электрических помех и стоят дороже.

Датчики акселерометра

Акселерометр — это преобразователь, который используется для измерения физического или измеримого ускорения, испытываемого объектом из-за сил инерции, и преобразует механическое движение в электрический выходной сигнал.Определяется как скорость изменения скорости относительно времени

Эти датчики сейчас присутствуют в миллионах устройств, например, в смартфонах. Их использование включает обнаружение вибрации, наклона и ускорения в целом. Это отлично подходит для мониторинга вашего автопарка или использования умного шагомера.

В некоторых случаях он используется как форма защиты от кражи, поскольку датчик может отправлять оповещение через систему, если объект, который должен оставаться неподвижным, перемещается.

Они широко используются в сотовых и мультимедийных устройствах, измерении вибрации, автомобильном контроле и обнаружении, обнаружении свободного падения, авиастроении и авиационной промышленности, обнаружении движения, мониторинге поведения спортивных академий / спортсменов, бытовой электронике, промышленных и строительных площадках и т. Д.

Существуют различные виды акселерометров, и в проектах IoT в основном используются следующие:

• Акселерометры на эффекте Холла: Акселерометры на эффекте Холла используют принцип Холла для измерения ускорения, он измеряет колебания напряжения, вызванные изменениями в магнитном поле вокруг них.
• Емкостные акселерометры: Емкостные акселерометры, определяющие выходное напряжение в зависимости от расстояния между двумя плоскими поверхностями. Емкостные акселерометры также менее подвержены шуму и изменению температуры.
• Пьезоэлектрические акселерометры: Пьезоэлектрический датчик работает на пьезоэлектрическом эффекте. Акселерометры на основе пьезопленки лучше всего использовать для измерения вибрации, ударов и давления.

Каждая технология измерения акселерометра имеет свои преимущества и недостатки. Перед выбором важно понять основные различия различных типов и требования к тестам.

Датчики гироскопа

Датчик или устройство, которое используется для измерения угловой скорости или угловой скорости, называется гироскопическими датчиками. Угловая скорость определяется просто как измерение скорости вращения вокруг оси.Это устройство, используемое в основном для навигации и измерения угловой скорости и скорости вращения в 3-х осевых направлениях. Наиболее важным приложением является отслеживание ориентации объекта.

Их основные приложения — автомобильные навигационные системы, игровые контроллеры, сотовые и видеокамерные устройства, бытовая электроника, управление робототехникой, управление вертолетами с дронами и радиоуправлением или управление БПЛА, управление транспортными средствами / ADAS и многое другое.

Существует несколько различных типов гироскопических датчиков, которые выбираются по их рабочему механизму, типу выхода, мощности, диапазону срабатывания и условиям окружающей среды.

• Гироскопы поворотные (классические)
• Гироскоп с вибрирующей структурой
• Оптические гироскопы
• МЭМС (микроэлектромеханические системы) Гироскопы

Эти датчики всегда сочетаются с акселерометрами. Использование этих двух датчиков просто обеспечивает большую обратную связь с системой. С установленными гироскопическими датчиками многие устройства могут помочь спортсменам повысить эффективность своих движений, поскольку они получают доступ к движениям спортсменов во время занятий спортом.

Это только один пример его применения, однако, поскольку роль этого датчика заключается в обнаружении вращения или скручивания, его применение имеет решающее значение для автоматизации некоторых производственных процессов.

Датчики влажности

Влажность определяется как количество водяного пара в атмосфере воздуха или других газов. Чаще всего используются термины «Относительная влажность (RH)

Эти датчики обычно используют датчики температуры, так как многие производственные процессы требуют идеальных условий труда.Измеряя влажность, вы можете убедиться, что весь процесс протекает плавно, и при любом внезапном изменении можно немедленно принять меры, поскольку датчики обнаруживают изменение почти мгновенно.

Их применение и использование можно найти в промышленной и бытовой сфере для управления системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Их также можно найти в автомобилестроении, музеях, промышленных помещениях и теплицах, метеорологических станциях, лакокрасочной промышленности, больницах и фармацевтике для защиты лекарств

Датчики оптические

Датчик, который измеряет физическое количество световых лучей и преобразует его в электрический сигнал, который может легко считываться пользователем или электронным прибором / устройством, называется оптическим датчиком.

любимы экспертами в области Интернета вещей, поскольку они удобны для одновременного измерения различных объектов. Технология, лежащая в основе этого датчика, позволяет ему контролировать электромагнитную энергию, в том числе электричество, свет и так далее.

Благодаря этому, эти датчики нашли применение в здравоохранении, мониторинге окружающей среды, энергетике, авиакосмической промышленности и многих других отраслях промышленности. Благодаря своему присутствию нефтяные, фармацевтические и горнодобывающие компании могут лучше отслеживать изменения в окружающей среде, обеспечивая безопасность своих сотрудников.Т

Их основное применение можно найти в обнаружении окружающего света, цифровых оптических переключателях, оптоволоконной связи, благодаря гальванической развязке, которая лучше всего подходит для нефтегазовых приложений, гражданских и транспортных областей, высокоскоростных сетевых систем, управления дверями лифтов, счетчиков деталей сборочных линий. и системы безопасности.

Ниже перечислены основные типы оптических датчиков:

• Фотодетектор: Он использует светочувствительные полупроводниковые материалы, такие как фотоэлементы, фотодиоды или фототранзисторы, чтобы работать как фотодетектор.
• Волоконная оптика: Волоконная оптика не пропускает ток, поэтому она невосприимчива к электрическим и электромагнитным помехам, и даже в поврежденном состоянии не возникает опасности искрения или поражения электрическим током.
• Пирометр: Он оценивает температуру объекта, определяя цвет света. Объекты излучают свет в соответствии с их температурой и воспроизводят одинаковые цвета при той же температуре.
• Датчик приближения и инфракрасное излучение: Датчик приближения использует свет для обнаружения находящихся поблизости объектов, а инфракрасный используется там, где видимый свет неудобен.

Понятно, что Интернет вещей стал невероятно популярным, и текущие тенденции показывают, что это будущее. Он просто помогает автоматизировать различные процессы, делая эти системы весьма полезными как для обычных потребителей, так и для бизнеса.

Нам еще предстоит увидеть весь потенциал этой технологии, поскольку вся платформа становится умнее за счет объединения всех вышеупомянутых датчиков. Если учесть тот факт, что все измеренные данные собираются и могут быть проанализированы, становится очевидным, что Интернет вещей в будущем станет еще умнее.

Пройти тест

Какие типы датчиков умного здания и как они работают?

• Датчики на основе полупроводников : Эти идентичные диоды, размещенные на интегральной схеме, используют чувствительное к температуре напряжение по сравнению с текущими условиями, что позволяет им регистрировать изменения температуры.
• Термопара : Как следует из названия, она состоит из двух проводов — они сделаны из разных металлов и размещены в разных точках, причем изменение напряжения между двумя точками показывает изменение температуры.
• Температурный датчик сопротивления : Пленка или проволока наматываются вокруг керамического или стеклянного сердечника, причем температура измеряется по сопротивлению между элементами с температурой. Это, как правило, наиболее точный тип датчика, но он также может быть самым дорогим.
• Термистор с отрицательным температурным коэффициентом : Обеспечивает высокое сопротивление при низких температурах, поскольку при повышении температуры сопротивление быстро падает — быстро и точно отражая изменения.

Датчики влажности

Влажность, также известная как относительная влажность, определяется как количество водяного пара в атмосфере. Так же, как многие машины не переносят определенные температуры, влажные условия также представляют трудности. Слишком много влаги в воздухе вызывает конденсацию, которая может вызвать коррозию некоторых механизмов.

Датчики влажности позволяют поддерживать идеальные условия и сразу же принимать меры в случае изменения. В домах и на предприятиях они используются для управления системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Они используются на производственных предприятиях, в больницах, музеях, теплицах и метеостанциях — в любой среде, чувствительной к влаге.

Существует три распространенных типа датчиков влажности:

• Емкостный : с пористым диэлектрическим веществом в центре, окруженным двумя электродами, датчик использует водяной пар для контроля влажности — когда пар достигает электродов, он создает изменение напряжения.
• Резистивные : Менее чувствительные, чем емкостные, они работают по аналогичной схеме, используя электрическое преобразование для измерения относительной влажности. Однако они используют ионы в солях, чтобы измерить это изменение сопротивления на электродах.
• Thermal : Два согласованных тепловых датчика проводят электричество в зависимости от влажности окружающего их воздуха. Один покрыт сухим азотом, другой измеряет температуру окружающего воздуха, а разница между ними измеряет показания влажности.

Датчики движения / присутствия

Датчики движения улавливают физическое движение — будь то человек, животное или объект — в заданной области и преобразуют эту информацию в электрический сигнал. Обнаружение движения использовалось в индустрии безопасности в течение многих лет для предупреждения предприятий о злоумышленниках. Они присутствуют в бытовой технике, которую мы используем каждый день, например в автоматических дверях, смывах в унитазах и сушилках для рук. И их также можно использовать для автоматизации управления зданием, например, отопления и освещения, в зависимости от того, занято ли пространство, что помогает снизить как потребление энергии, так и эксплуатационные расходы.

Однако в последнее время они нашли еще одно применение: помочь компаниям понять, как используются комнаты и пространства. Обнаруживая присутствие людей или объектов в режиме реального времени, датчики присутствия позволяют организациям понять, какие помещения используются наиболее часто, или узнать, какие столы или конференц-залы доступны в любой момент. В большой организации более эффективное использование пространства может привести к огромной экономии средств, не говоря уже о повышении производительности.

Датчики движения или присутствия работают, обнаруживая инфракрасную энергию или посылая ультразвуковые или радиоволны и измеряя их отражение от движущегося объекта.В настоящее время мы поставляем настольные пассивные инфракрасные (PIR) датчики движения. Это маленькое беспроводное устройство с двумя разъемами сделано из материала, чувствительного к инфракрасному свету. Когда датчик бездействует, оба слота улавливают одинаковое количество окружающего инфракрасного излучения. Когда человек попадает в поле зрения датчика, движение достигает одной половины датчика раньше другой. Именно это изменение между излучением, регистрируемым двумя прорезями, сообщает датчику, что кто-то присутствует.

Существует четыре типа датчиков детектора движения, которые можно использовать по-разному:

Датчики движения или пассивные инфракрасные (PIR)
Эти датчики работают, обнаруживая тепло, выделяемое людьми.Когда человек входит в поле зрения датчика, датчик обнаруживает движение и сообщает вам, что кто-то присутствует в этом пространстве. Датчик продолжает контролировать пространство и может отправлять вам регулярные обновления занятости. Эти типы датчиков соответствуют требованиям GDPR и соответствуют требованиям конфиденциальности, поскольку изображения или личная информация не хранятся и не передаются. Наши датчики PIR бывают разных форм: некоторые из них прикрепляются к вашим стенам или потолку, а другие размещаются под столами. Они ненавязчивы, просты в установке, неприхотливы в обслуживании и являются отличным экономичным вариантом.

• Датчики присутствия на столе : они просто прикрепляются к нижней части стола. Датчик PIR имеет кожух, закрывающий половину датчика, поэтому обнаруживает движение только в радиусе 180 градусов. В сочетании с узкоугольным объективом это делает его очень точным, обнаруживая только человека под столом, а не людей, идущих сзади или сбоку от него.
• Датчики присутствия стола : Как и датчики рабочего стола, они прикрепляются к нижней стороне стола и используют узкоугольную линзу.Однако датчик PIR обнаруживает движение в радиусе 360 градусов, поэтому может обнаруживать людей, сидящих за столом. Исходя из средней высоты стола, дальность обнаружения составляет 0,5 м.
• Датчики присутствия в помещении : Они прикрепляются к потолку и имеют поле обзора на 360 градусов, а также используют широкоугольный объектив для обнаружения людей в более широком поле зрения. Исходя из типичной высоты потолка 2,5 м и угла обнаружения 64 градуса, расчетная дальность обнаружения составляет 5 м.
• Датчики присутствия в кабине : Как и настольные датчики, они определяют обзор на 180 градусов, поэтому их можно разместить на стене или потолке кабины, чтобы обнаруживать людей в этом пространстве и избегать прохождения мимо них.Они отлично подходят для туалетов или переговорных комнат.

Датчики времени пролета
Испускают луч инфракрасного света, который отражается от человека и возвращается обратно к датчику, время, необходимое для возврата, дает точный расчет расстояния. Датчик использует эти измерения, чтобы определить, движется ли человек к датчику или от него, что делает его эффективным датчиком входа / выхода.

• Датчики движения людей : Обнаруживая людей и направление движения, их можно использовать для отслеживания потока людей в режиме реального времени и выхода из любого дверного проема для одного человека.Двунаправленные, они обнаруживают людей, когда они идут к датчику или от него, поэтому вы можете определить количество людей в пространстве. Они обнаруживают только движение, а не лица, и не являются камерами, что делает их конфиденциальными и совместимыми с GDPR.

Инфракрасные датчики
Эти датчики позволяют обнаруживать движущиеся или неподвижные объекты, распределение температуры, тепловое изображение и направление движения путем измерения температуры по мере того, как человек или объект приближается или удаляется от датчика.По мере увеличения расстояния от датчика поле обзора расширяется, но угловой размер становится меньше. По мере того, как расстояние до датчика сужается, датчик может определять точную температуру и форму.

• Счетчик людей и датчики движения (скоро в Pressac) : Определяет количество людей в помещении, точное их местонахождение в этом помещении и то, как они передвигаются. Эти датчики обнаруживают только движение людей и соответствуют требованиям GDPR.

Контактные датчики

Контактные датчики также известны как датчики положения или состояния или датчики мониторинга здания.Контактные датчики — это простой способ определить, открыта или закрыта дверь, окно или другой аналогичный механизм.

Датчики состоят из двух частей: одна крепится к двери или окну, а другая — к раме. Эти две части используют магнитные поля, чтобы определять, когда они касаются друг друга (это означает, что дверь или окно закрыты) и когда они расходятся (когда дверь или окно открываются).

По ряду причин, включая безопасность и энергоэффективность, полезно знать, что происходит вокруг вашего здания в любой момент времени.Мониторинг здания с помощью контактных датчиков позволяет вам видеть текущее состояние дверей и окон вокруг вашего здания, включая двери шкафов, шкафов и холодильников. Вы можете автоматически обнаруживать незапертые двери или шкафы, открытые или разбитые окна или присутствие в комнате, а также автоматизировать управление зданием на основе живого присутствия.

Датчики качества газа / воздуха

Датчики газа используются для отслеживания изменений качества воздуха и определения наличия различных газов. Они используются для контроля качества воздуха, обнаружения токсичных или горючих газов и контроля опасных газов в производственной, фармацевтической, нефтехимической и горнодобывающей отраслях.В зависимости от использования вы можете контролировать углекислый газ, окись углерода, водород, окись азота, кислород, загрязнение воздуха или газ.

Несмотря на то, что многие приложения связаны с безопасностью, последствия плохого качества воздуха не всегда серьезны или даже не так легко обнаружить. В современных хорошо изолированных зданиях повышение уровня углекислого газа может привести к затхлому и душному воздуху и появлению таких жалоб, как усталость и головные боли. Это может повлиять на комфорт и благополучие людей, а также на производительность. И поскольку работодатели несут ответственность за обеспечение здоровой рабочей среды, неудивительно, что все больше предприятий используют мониторинг окружающей среды для поддержания температуры и качества воздуха.

Существует три распространенных типа датчиков качества воздуха:

• Кислород : Этот электрохимический датчик может обнаруживать любой газ, который может быть окислен или восстановлен электрохимически.
• Окись углерода : Это также электрохимический датчик, который работает аналогично датчику кислорода.
• Углекислый газ : Датчик обнаружения инфракрасного излучения, он передает инфракрасный луч через световую трубку, определяя оставшуюся часть энергии луча и преобразуя ее в уровни углекислого газа.

Датчики контроля электрического тока

Датчики электрического тока (CT) измеряют потребление энергии в реальном времени на уровне цепи, зоны или машины. Знание того, сколько энергии используется, имеет два основных применения. Во-первых, вы можете определить, где вы используете и тратите больше всего энергии, что позволит вам сэкономить. Вы также можете автоматически отключать ресурсы, когда они не используются.

Во-вторых, если вы можете распознать нормальные рабочие условия, вы также сможете увидеть, когда оборудование не работает должным образом.Например, рабочий ток выше среднего может говорить о перегрузке двигателя. Это понимание означает, что вы можете запланировать техническое обслуживание, когда оно действительно необходимо, вместо того, чтобы оплачивать плановые проверки. Вы также можете сразу устранить потенциальные проблемы и свести к минимуму незапланированные простои.

Типы датчиков CT:

• Разъемный сердечник : Их можно открывать и устанавливать вокруг проводника, поэтому они идеально подходят для существующих конфигураций.
• Эффект Холла / DC : Эти датчики используют так называемый эффект Холла для измерения переменного и постоянного тока, измеряя изменение напряжения, когда устройство находится в магнитном поле.Они могут быть как с открытым, так и с закрытым контуром. Разомкнутый контур компактный, недорогой и точный, замкнутый контур обеспечивает быстрый отклик и низкий температурный дрейф.
• Катушки Роговского : Гибкие трансформаторы тока, их легко установить. Тонкая катушка обвивается вокруг проводника и замыкается.
• Сплошной сердечник : Лучше всего подходят для новых установок, эти датчики представляют собой замкнутые контуры без возможности открывания. Они известны своей высокой точностью.

Другие типы датчиков

Хотя в настоящее время мы не предлагаем эти типы датчиков в качестве готовых продуктов, мы можем работать с вами для разработки индивидуальных решений — ознакомьтесь с нашими возможностями проектирования и производства, чтобы узнать подробнее или используйте нашу контактную форму, чтобы связаться с нами.

• Оптические датчики измеряют электромагнитную энергию, включая электричество и свет. Они используются в таких отраслях, как здравоохранение, энергетика и связь, для контроля переменных, включая свет, излучение, электрическое и магнитное поле и температуру.
• Датчики приближения , как и датчики движения, обнаруживают присутствие объекта и измеряют, насколько близко он находится. Одно из наиболее известных применений — это датчики парковки заднего хода в автомобилях.
• Датчики давления обнаруживают давление и предупреждают системного администратора о любом отклонении от стандартного диапазона давления — аналогично мониторингу оборудования.Это полезно на производстве, а также в системах водоснабжения и отопления.
• Датчики качества воды используются в управлении окружающей средой для измерения химических веществ, ионов, органических элементов, взвешенных твердых частиц и уровней pH в воде.
• Химические датчики обнаруживают присутствие химикатов в воде или воздухе. Они используются для отслеживания качества воздуха и воды в городах, для мониторинга промышленных процессов и для обнаружения вредных химических веществ, взрывчатых веществ и радиоактивных материалов.
• Датчики дыма определяют уровни взвешенных в воздухе твердых частиц и газов.Хотя они существуют уже некоторое время, развитие Интернета вещей означает, что теперь они могут немедленно уведомлять пользователей о проблемах.
• Датчики уровня определяют уровень жидкостей, жидкостей или других веществ в открытой или закрытой системе. В основном они используются для измерения уровня топлива, но также используются для измерения уровня моря и водохранилища, а также в медицинском оборудовании, компрессорах и гидравлике.
• Датчики изображения используются в цифровых камерах, медицинском оборудовании для визуализации и ночного видения, а также в биометрических устройствах.Они также используются в автомобильной промышленности и играют важную роль в разработке беспилотных автомобилей.
• Датчики акселерометра обнаруживают вибрацию, наклон и ускорение объекта. Области применения включают противоугонные устройства, мониторинг автопарка, авиастроение и авиационную промышленность, а также бытовую электронику, включая смартфоны и шагомеры.
• Датчики гироскопа используются вместе с акселерометрами и измеряют угловую скорость, определяемую как измерение скорости вращения вокруг оси.Их основные приложения включают автомобильные навигационные системы, игровые контроллеры, робототехнику и бытовую электронику.

8 датчиков для создания умного дома

Не допускайте утечки денег из кошелька, если в вашем доме протекает вода. Знаете ли вы, что на материальный ущерб, включая кражу, приходится 97,3% претензий по страхованию жилья? Повреждение имущества может нарушить вашу жизнь из-за силы огня и молнии, ветра и града или экстремальных погодных явлений, таких как ураганы и торнадо, или это может быть утечка воды и повреждение от замерзания, или даже кража.Хорошая новость заключается в том, что с помощью Интернета вещей, датчиков умного дома и помощи страховых компаний вы можете защитить себя, свой дом и свою семью от чрезмерных трудностей, связанных с повреждением дома и имущества.

Вот краткое изложение 8 датчиков, которые вы можете установить у себя дома, чтобы обезопасить себя от шторма.

1. Обнаружение пожара / CO

Пожар, несомненно, является причиной номер один материального ущерба. В течение многих лет скромный пожарный извещатель издает звуковой сигнал при первых признаках дыма в доме, но есть несколько типов загрязняющих веществ, которые могут угрожать нашей домашней среде и качеству воздуха, и все они могут привести к материальному ущербу и причинить вред людям, находящимся внутри. .Детектор угарного газа измеряет уровни CO в воздухе и предупреждает людей, если уровни опасны. Поскольку CO не имеет запаха и не обнаруживается без посторонней помощи, детектор может спасти жизнь, особенно когда он подключен к службе аварийного мониторинга.

Некоторые новые датчики не только обнаруживают дым и CO, но также могут контролировать общее качество воздуха в вашем доме и следить за такими загрязнителями, как пыль, сажа, пыльца, температура, влажность, сплошность воздуха, загрязнение и твердые частицы.Еще более привлекательными являются скидки, которые страховые компании предлагают при использовании этих датчиков.

2. Обнаружение утечек / влаги

Повреждения, связанные с водой и замерзанием, являются основной причиной претензий по страхованию жилья. Никто не хочет слышать ужасный звонок, информирующий вас о том, что из вашего дома льется вода, а вода течет в устройство, расположенное прямо под вами. Водопровод к льдогенератору оборвался, и вода работает без перебоев в течение 24 часов. Это дорогостоящая авария.

Датчик влажности может предупредить вас, если вашему дому угрожает опасность из-за замерзания труб или даже прорыва ватерлинии. Эти датчики предупреждают вас об утечках в вашем доме, чтобы устранить проблему сразу же, а не после того, как был нанесен ущерб. Датчик можно размещать вокруг водонагревателей, посудомоечных машин, холодильников, раковин, водоотливных насосов и всего, что может вызвать утечку воды. Если датчик обнаруживает нежелательную воду, вам отправляется уведомление, поэтому вы можете поспешить домой, чтобы выяснить, в чем проблема.

3. Окно и дверь открываются и закрываются

Датчики дверей и окон сообщают вам, когда люди входят в ваш дом и выходят из него, и даже могут включать и выключать свет при открытии и закрытии дверей. Датчики дверей и окон — ваша первая линия защиты от проникновения в дом; некоторые датчики даже обнаруживают, когда злоумышленник разбивает окно. Эти датчики предупреждают вас о потенциальных злоумышленниках, не говоря уже о девиантном подростке. Опять же, беспроводная технология позволяет получать уведомления прямо на свой телефон или планшет и позволяет при необходимости быстро обращаться за помощью.

4. Видеодомофон

Видеодомофон также является датчиком защиты от кражи. Это крутое устройство позволяет видеть, кто стоит за дверью, со своего смартфона. Независимо от того, находитесь ли вы внутри один и хотите проверить, кто находится у двери, или если вы на работе, а кто-то находится в вашем доме. Ты узнаешь. Соедините это с датчиком открытия / закрытия двери, и воры будут избегать вашего дома и избежать проблем со взломом! Ring — один из оригинальных видеодомофонов на рынке, но сейчас есть несколько хороших вариантов.

5. Умный термостат

Интеллектуальный термостат позволяет контролировать отопление и охлаждение в вашем доме из любого места. Умные термостаты не только классные, но и помогают сэкономить деньги, контролируя температуру и влажность внутри и снаружи дома. Когда вы находитесь в доме и выходите из него, температура в доме также меняется, и умный термостат может регулировать температуру в зависимости от вашего поведения и использования комнаты. Лучшие термостаты регулируют температуру для каждой комнаты, позволяя поддерживать идеальную температуру, когда вы находитесь в комнате, и могут по умолчанию перейти в режим энергосбережения, когда в комнате никого нет.Применение когнитивных технологий к этим датчикам открывает путь к дому, который думает и знает вас и ваши температурные предпочтения.

6. Датчики движения

Датчик движения делает то, что вы думаете — он обнаруживает движение и движение в определенной области. Эти датчики стоят на страже, когда вас нет дома; они могут предупредить вас, если в вашем доме есть движение, или если ваши двери или окна были открыты или закрыты. Датчики движения становятся для вас дополнительной парой глаз, предупреждая вас о нежелательной активности в вашем доме, например, о том, что подросток крадется (или входит), или если ребенок входит в запретную зону в доме, например, в аптечку.

также отлично подходят для экономии энергии. Эти датчики могут быть подключены к освещению или термостату, чтобы помочь контролировать потребление энергии в комнате в зависимости от количества людей в комнате, например. он выключит свет, если в комнате никого нет, или настроится на энергоэффективную температуру, когда в комнате никого нет.

также могут быть подключены к видео, поэтому вы не только получаете уведомление о срабатывании датчика, но и можете активировать запись видео для захвата видеозаписи вторжения.

Мультисенсор объединяет несколько сенсоров в одно устройство. Некоторые из комбинированных возможностей включают движение, температуру, свет, влажность, вибрацию и УФ-излучение.

Не все датчики движения одинаковы. Вот краткий перечень различных типов датчиков движения, которые вы можете использовать:

• Пассивный инфракрасный (PIR) : обнаруживает тепло тела (инфракрасное излучение). Это наиболее широко используемые датчики для домашней безопасности. Они обнаруживают тепло и движение, создавая защитную сетку — если движущийся объект блокирует несколько зон сетки и уровни инфракрасной энергии меняются, датчики срабатывают.
• MircoWave (MW) : датчик излучает микроволновые импульсы для измерения отражения от движущихся объектов. Датчик СВЧ покрывает большую площадь, чем инфракрасные датчики, но они дороги и уязвимы для электрических помех.
• Датчики движения с двойной технологией : Датчики движения с двойной технологией используют несколько технологий, например пассивный инфракрасный (PIR) плюс микроволновый (MW) — активный датчик, для наблюдения за областью. Оба датчика должны сработать, чтобы сработал сигнал тревоги, что поможет снизить количество ложных срабатываний.
• Площадь отражения Тип : испускает инфракрасные лучи от светодиода. Используя отражение этих лучей, датчик измеряет расстояние до человека или объекта и определяет, находится ли объект в пределах обозначенной области.
• Ультразвуковой : Отправляет импульсы ультразвуковых волн и измеряет отражение от движущегося объекта.
• Вибрация : обнаруживает вибрацию. В этой категории есть два основных типа датчиков — акселерометр и пьезоэлектрическое устройство.

Вы можете узнать о технологии вибрации больше, чем когда-либо хотели, на вики-странице по датчикам.

7. Умные гаражные ворота

Умные гаражные ворота с подключением к Wi-Fi дадут вам дополнительную уверенность. Концепция проста, но может быть мощной — никогда не удивляйтесь, если вы оставили дверь гаража открытой. Вы можете открывать и закрывать дверь гаража с телефона в любом месте.

8. Домофон / хаб

Вы установили датчики для создания своего умного дома, и теперь вам нужно управлять всем из одного места.Хаб для умного дома и система внутренней связи позволяют получить доступ ко всем датчикам умного дома, системе связи по всему дому и позволяют вызывать службы — экстренные или ремонтные — одним нажатием кнопки. С помощью системы внутренней связи вы можете видеть сквозь стены и вести видео- и голосовой разговор между комнатами в доме. Вы также можете использовать свой смартфон, чтобы позвонить в комнату в доме, пока вы отсутствуете на работе — это может быть удобно для проверки пожилого родителя, пока вас нет.

Как видите, на рынке есть несколько датчиков, которые могут помочь вам создать безопасный, умный дом, который будет защищен, даже когда вас нет рядом. Принятие этого типа технологий быстро завоевывает популярность и даже становится страховым стимулом. Страховые компании хотят, чтобы вы и ваш дом были в безопасности, и многие из них начинают предлагать услуги, которые помогут вам сделать ваш дом умным и проактивным в защите вас и вашего кошелька.

Что дальше: сделать ваши операции, здания, сооружения и активы более безопасными и продуктивными.

Без сомнения, технологии помогли нам создать более разумные и безопасные дома. За пределами нашего дома перспективные организации находят новые способы использования данных Интернета вещей, искусственного интеллекта и автоматизированных рабочих процессов для модернизации работы, автоматизации для повышения производительности и увеличения ценности данных.

Узнайте, как интеллектуальные решения IBM могут помочь вам создать более безопасное и продуктивное рабочее место и преобразовать ваши операции в цифровую форму.

Как выбрать и использовать правильный датчик температуры

Вернуться на предыдущую страницу

Введение

За 20 лет работы в области разработки, производства и применения датчиков температуры я провел ряд обучающих семинаров по датчикам температуры.После длинных объяснений того, как сконструированы и используются резистивные датчики температуры (RTD) и термопары, люди обычно задают вопрос: «Хорошо, а как мне определить, какой датчик использовать в моем приложении?». Настоящая статья призвана ответить на этот вопрос.

После краткого обзора конструкции и использования RTD и термопар для измерения температуры мы обсудим, что отличает эти датчики друг от друга. Мы обсудим темы температурного диапазона, допусков, точности, взаимозаменяемости, а также относительные сильные и слабые стороны каждого типа.Изучив эти темы, вы лучше поймете, когда следует использовать каждый тип датчика и почему.

Обзор основ RTD и термопар

RTD:

содержат чувствительный элемент, представляющий собой электрический резистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. Это изменение сопротивления хорошо изучено и воспроизводимо. Чувствительный элемент в RTD обычно содержит катушку с проводом или сетку из проводящей пленки, в которой вырезан рисунок проводника (см. Рисунок 1).Удлинители прикрепляются к чувствительному элементу, поэтому его электрическое сопротивление можно измерить на некотором расстоянии. Затем чувствительный элемент упаковывается, чтобы его можно было разместить в процессе, где он достигнет той же температуры, которая существует в процессе (см. Рисунок 2).

Термопары:

содержат два электрических проводника, изготовленных из разных материалов, которые соединены одним концом. Конец проводов, который будет подвергаться воздействию технологической температуры, называется измерительным переходом.Точка, в которой заканчиваются проводники термопары (обычно там, где проводники подключаются к измерительному устройству), называется опорным спаем (см. Рисунок 3).

Когда измерительный и эталонный спая термопары находятся при разных температурах, внутри проводников образуется милливольтный потенциал. Знание типа используемой термопары, величины милливольтного потенциала внутри термопары и температуры эталонного спая позволяет пользователю определять температуру на измерительном спай.

Милливольтный потенциал, создаваемый проводниками термопары, различается в зависимости от используемых материалов. Некоторые материалы делают термопары лучше, чем другие, потому что милливольтные потенциалы, создаваемые этими материалами, более воспроизводимы и хорошо известны. Этим термопарам присвоены определенные обозначения типа, такие как Тип E, J, K, N, T, B, R и S. Различия между этими типами термопар будут объяснены ниже.

Температурные ограничения для RTD и термопар:

Материалы, используемые в RTD и термопарах, имеют температурные ограничения, которые могут быть важным фактором при их использовании.

RTD

Как указывалось ранее, RTD состоит из чувствительного элемента, проводов для подключения чувствительного элемента к измерительному прибору и какой-то опоры для позиционирования чувствительного элемента в процессе. Каждый из этих материалов устанавливает пределы температуры, которой может подвергаться RTD.

Чувствительный элемент в RTD обычно содержит платиновый провод или пленку, керамический корпус и керамический цемент или стекло для герметизации чувствительного элемента и поддержки провода элемента.Обычно платиновые чувствительные элементы могут подвергаться воздействию температур примерно до 1200 ° F. Также можно использовать другие материалы, такие как никель, медь и сплав никель / железо, однако их полезные температурные диапазоны несколько ниже, чем для платины. Температуры использования для всех этих материалов показаны в Таблице 1.

Провода, соединяющие чувствительный элемент с контрольно-измерительными приборами, обычно изготавливаются из таких материалов, как никель, никелевые сплавы, луженая медь, посеребренная медь или никелированная медь.Используемая изоляция провода также напрямую влияет на температуру, которой может подвергаться RTD. В таблице 2 представлены обычно используемые провода и изоляционные материалы, а также их максимальные температуры использования.

Размещение чувствительного элемента в технологическом процессе также требует использования материалов.Наиболее распространенная компоновка заключается в помещении резистора и присоединенных проводов в металлическую трубку с закрытым концом, заполнение трубки демпфирующим вибрацию и / или теплопередающим материалом, например керамическим порошком, и герметизация открытого конца трубки эпоксидной смолой или керамический цемент. Металлические трубки, наиболее часто используемые в RTD, изготовлены из нержавеющей стали (используется примерно до 900 ° F) или инконеля (используется примерно до 1200 ° F). Используемые материалы для гашения вибрации / теплопередачи широко различаются по температурному диапазону.Эти материалы выбираются производителем для обеспечения оптимальных характеристик в зависимости от максимальной температуры, ожидаемой при использовании. Эпоксидные герметики обычно никогда не используются при температуре выше 400-500 ° F. Керамический цемент может подвергаться воздействию температур 2000 ° F и более, но для этого требуются герметики, чтобы не допустить попадания влаги в цемент и материал, поглощающий вибрацию / теплопередачу под ним.

Материалом платинового RTD с наименьшими температурами обычно являются провод и изоляция, используемые для подключения чувствительного элемента к приборам.Производители обычно предлагают две конструкции: низкотемпературную и высокотемпературную. В низкотемпературных конструкциях используется никелированная проволока с тефлоновой изоляцией или посеребренная медная проволока вместе с эпоксидным уплотнением. Эта конструкция обычно ограничивается температурой от 400 до 500 ° F.

В высокотемпературных конструкциях обычно используются никелированная медная проволока с изоляцией из стекловолокна и керамический цемент с максимальной температурой от 900 ° F до 1200 ° F. Некоторые производители также предлагают линейку RTD, в которых используется проволока из никеля или никелевого сплава с керамической изоляцией для работы при температуре до 1200 ° F.

Термопары:

доступны в типах E, J, K, N, T, R, S и B. Эти типы термопар можно разделить на две категории: термопары из недрагоценных металлов и термопары из благородных металлов.

Термопары типов E, J, K, N и T известны как термопары из недрагоценных металлов, потому что они сделаны из обычных материалов, таких как медь, никель, алюминий, железо, хром и кремний. Каждый тип термопары имеет предпочтительные условия использования, например, использование голых термопар типа J (железо / константан) обычно ограничено максимальной температурой 1000 ° F и не рекомендуется для использования в окислительной или сернистой атмосфере из-за разрушения железа. дирижер.Термопары типа T без оболочки (медь / константан) не используются при температуре выше 700 ° F из-за износа медного проводника. Температурные диапазоны для этих типов термопар включены в Таблицу 3, а дополнительная информация о применении — в Таблице 4.

типа R, S и B известны как термопары из благородных металлов, потому что они сделаны из платины и родия. Эти термопары используются в приложениях, которые превосходят возможности термопар из недрагоценных металлов. Термопары типов R и S рассчитаны на использование при температурах от 1000 ° F до 2700 ° F, а термопары типа B рассчитаны на использование от 1000 ° F до 3100 ° F.Если ожидается длительное воздействие при температурах выше 2500 ° F, разумно указать термопары типа B для увеличения срока службы термопар. В термопарах типа R&S может наблюдаться значительный рост зерна, если они удерживаются около их верхнего предела использования в течение длительных периодов времени.

Поскольку термопары не имеют чувствительных элементов, они не содержат многих материалов для ограничения температуры, которые есть в RTD. Термопары обычно конструируются с использованием неизолированных проводников, которые затем изолируются спрессованным керамическим порошком или формованными керамическими изоляторами.Такая конструкция позволяет использовать термопары при гораздо более высоких температурах, чем термометры сопротивления.

Допуск, точность и взаимозаменяемость:

Допуск и точность — это наиболее неправильно понимаемые термины при измерении температуры. Термин толерантность относится к определенному требованию, которое обычно составляет плюс или минус некоторая сумма. С другой стороны, точность относится к бесконечному количеству допусков в указанном диапазоне.

Например, RTD содержат чувствительный элемент, который изготовлен так, чтобы иметь определенное электрическое сопротивление при определенной температуре.Самый распространенный пример этого требования — так называемый стандарт DIN. Чтобы соответствовать требованиям стандарта DIN, RTD должен иметь сопротивление 100 Ом — 0,12% (или 0,12 Ом) при 32 ° F (0 ° C), чтобы считаться датчиком класса B (датчик класса A имеет сопротивление 100 Ом. — 0,06%). Допуск — 0,12 Ом применяется только к сопротивлению при 32 ° F и не может применяться к любой другой температуре. Многие поставщики предоставят таблицу взаимозаменяемости для

Таблица 4: Информация о применении термопары

RTD, которые предоставляют пользователю таблицу допусков при определенных температурах (см. Таблицу 5):

С другой стороны, термопары специфицированы иначе, чем термометры сопротивления, потому что они изготавливаются по-другому.В отличие от чувствительного элемента в RTD, милливольтный потенциал, генерируемый термопарой, является функцией состава материала и металлургической структуры проводников. Следовательно, термопарам не присваивается значение при определенной температуре, а задаются пределы погрешности, которые охватывают весь температурный диапазон.

Эти пределы, присвоенные термопарам, известны как стандартные или специальные пределы погрешности. Таблица 3 содержит стандартные и специальные пределы погрешностей для каждого стандартного типа термопары.Следует отметить, что пределы значений погрешности, перечисленные в таблице 3, относятся к новым термопарам перед использованием. Когда термопары подвергаются воздействию технологических условий, изменения в проводниках термопары могут привести к увеличению ошибок. Пользователям рекомендуется периодически выполнять тесты для определения состояния термопар, используемых в приложениях с высокой надежностью или высокой точностью.

Сильные и слабые стороны

У каждого типа датчика температуры есть свои сильные и слабые стороны.

RTD Сильные стороны:

обычно используются в приложениях, где важны повторяемость и точность. Правильно сконструированные платиновые термометры сопротивления имеют очень стабильные характеристики сопротивления в зависимости от температуры с течением времени. Если процесс будет выполняться при определенной температуре, удельное сопротивление RTD при этой температуре может быть определено в лаборатории, и оно не будет существенно меняться с течением времени. RTD также допускают более легкую взаимозаменяемость, поскольку их первоначальная вариация намного ниже, чем у термопар.Например, термопара типа K, используемая при 400 ° F, имеет стандартный предел погрешности — 4 ° F. Платиновый RTD стандарта DIN 100 Ом класса B имеет взаимозаменяемость — 2,2 ° F при той же температуре. RTD также могут использоваться со стандартным приборным кабелем для подключения к дисплею или контрольному оборудованию, где термопары должны иметь соответствующий провод термопары для получения точных измерений.

Слабые стороны RTD:

В той же конфигурации вы можете рассчитывать заплатить от 4 до 10 раз больше за RTD, чем за термопару из недрагоценных металлов.RTD дороже, чем термопары, потому что для его изготовления требуется более сложная конструкция, включая изготовление чувствительного элемента, подключение удлинительных проводов и сборку датчика. RTD не работают так же хорошо, как термопары в условиях сильной вибрации и механических ударов из-за конструкции чувствительного элемента. RTD также ограничены по температуре примерно до 1200 ° F, а термопары могут использоваться до 3100 ° F

Прочность термопары:

могут использоваться при температурах до 3100 ° F, как правило, стоят меньше, чем RTD, и их можно сделать меньше по размеру (примерно до 30 ° C).020 дюймов в диаметре), чтобы обеспечить более быструю реакцию на температуру. Термопары также более долговечны, чем RTD, и поэтому могут использоваться в приложениях с высокой вибрацией и ударами.

Слабые стороны термопары:

менее стабильны, чем термометры сопротивления, при воздействии умеренных или высоких температур. В критических случаях применения термопары следует снимать и испытывать в контролируемых условиях, чтобы проверить работоспособность. Удлинительный провод термопары должен использоваться для подключения датчиков термопары к прибору термопар или контрольному оборудованию.Использование измерительного провода (покрытого медью) приведет к ошибкам при изменении температуры окружающей среды.

Резюме:

И термопары, и термометры сопротивления являются полезными приборами для определения температуры процесса. RTD обеспечивает более высокую точность, чем термопары в своем температурном диапазоне, поскольку платина является более стабильным материалом, чем большинство материалов для термопар. В RTD также используется стандартный измерительный провод для подключения к измерительному или контрольному оборудованию.

, как правило, дешевле, чем термометры сопротивления, они более долговечны в условиях сильной вибрации или механических ударов и могут использоваться при более высоких температурах.Термопары могут быть меньше по размеру, чем большинство RTD, чтобы их можно было подобрать для конкретного применения.

типов датчиков расстояния и как их выбрать?

Что касается датчиков расстояния, существует много разных типов; Ультразвук, ИК-приближение, лазерное расстояние и т. д., и выбор правильного для вашего следующего проекта Arduino или Raspberry Pi может оказаться сложной задачей. Поэтому сегодня мы рассмотрим множество датчиков расстояния, их типы и поможем вам лучше понять, какой из них лучше всего подходит для вас!

Я расскажу следующее:

• Что такое датчики расстояния и как они работают?
• Типы датчиков расстояния
• Сравнение датчиков расстояния: Как выбрать датчик расстояния?

Как следует из названия, датчики расстояния используются для определения расстояния от объекта до другого объекта или препятствия без какого-либо физического контакта (в отличие от рулетки, например).

Обычно ассоциируется с ультразвуковыми датчиками, он работает путем вывода сигнала (в зависимости от технологии; ультразвуковые волны, ИК, светодиоды и т. Д.) И измерения изменений при возврате сигнала.

Измеренное изменение может быть в любой форме:

• время, необходимое для возврата сигнала,
• интенсивность возвращенного сигнала,
• или изменение фазы возвращенного сигнала.

Поскольку датчики расстояния обычно ассоциируются с датчиками приближения из-за, казалось бы, схожих функций, действие любого типа датчика может быть легко неправильно понято.Чтобы прояснить это, вот небольшое сравнение между ними, которое поможет вам понять их различия.

• Датчики приближения определяют, находится ли объект в зоне обнаружения, в которой датчик предназначен для работы. Следовательно, он не обязательно указывает расстояние между датчиком и интересующим объектом. Узнайте больше о датчиках приближения здесь!
• Датчики расстояния определяют расстояние от объекта и измерительного устройства с помощью выходного тока. Эти токи генерируются в результате нескольких форм волны, таких как ультразвуковые волны, лазер, ИК и т. Д.

Теперь, когда у нас есть понимание того, что такое датчики расстояния, мы рассмотрим различные датчики измерения расстояния, представленные на рынке, каждый со своими собственными сенсорными технологиями. Вот краткое изложение различных типов датчиков расстояния!

Ультразвуковой датчик, пожалуй, самый распространенный датчик измерения расстояния, также известный как датчик сонара.Он определяет расстояние до объектов, испуская высокочастотные звуковые волны.

1. Ультразвуковой датчик излучает высокочастотные звуковые волны в направлении целевого объекта, и запускается таймер
2. Целевой объект отражает звуковые волны обратно к датчику
3. Приемник улавливает отраженную волну и останавливает таймер
4. Время принятый для возврата волны рассчитывается по скорости звука для определения пройденного расстояния

Теперь, когда мы поняли, как это работает, мы рассмотрим некоторые из распространенных приложений ультразвуковых датчиков расстояния:

• Измерение расстояния
• Роботизированные датчики
• Умные автомобили — Да, Tesla использует ультразвуковые датчики как часть своей программы автопилота!
• Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) / Дроны

Преимущества ультразвуковых датчиков

• Не зависит от цвета и прозрачности объекта, так как он определяет расстояние через звуковые волны.
• Хорошо работает в темных местах.
• Имеет тенденцию потреблять меньший ток / мощность.
• Несколько вариантов интерфейса для сопряжения с микроконтроллером и т. Д.

Недостатки ультразвуковых датчиков

• Ограниченный диапазон обнаружения
• Низкое разрешение и низкая частота обновления, что делает его непригодным для обнаружения быстро движущихся целей
• Невозможно измерить расстояние до объектов с экстремальной текстурой / поверхностью

Рекомендуемый ультразвуковой датчик

Чтобы ультразвуковой датчик был похож на Arduino, вам понадобится модуль ультразвукового датчика.Я рекомендую Grove — ультразвуковой датчик, который обладает значительными преимуществами по сравнению с популярным HC-SR04!

Интересно, почему это лучший вариант, чем HC-SR04? Вот сравнительная таблица!

Из таблицы видно, что ультразвуковой датчик Grove — более универсальный вариант:

• Поддерживает более широкий уровень напряжения
• Требуется меньше контактов ввода-вывода
• Более простое сопряжение с Raspberry Pi

Хотите узнать больше? Вы можете ознакомиться со следующими ресурсами:

Второе место в этом списке занимают инфракрасные датчики расстояния, сокращение от инфракрасного.Чаще всего ассоциируется с Sharp GP2Y0A21YK0F, он определяет расстояние или приближение посредством излучения ИК-волны и вычисления угла отражения.

ИК-датчики поставляются с двумя линзами:

• Линза излучателя ИК-светодиода, излучающая световой луч
• Фотодетектор с определением положения (PSD), где отраженный луч падает на

работают по принципу триангуляции; измерение расстояния на основе угла отраженного луча.

Вот иллюстрация того, как инфракрасные датчики расстояния работают через триангуляцию:

1. Инфракрасный свет излучается ИК-излучателем светодиода
2. Луч света попадает на объект (P1) и отражается под определенным углом
3. Отраженный свет достигает PSD (U1)
4. Датчик в PSD будет затем определите положение / расстояние до отражающего объекта

• Телевизоры, компьютеры, ноутбуки
• Измерение расстояния
• Системы безопасности, такие как наблюдение, охранная сигнализация и т. Д.
• Приложения для мониторинга и управления

• Малый форм-фактор; Обычные ИК-датчики, такие как датчики Sharp, обычно меньше по размеру
• Применимы для дневного и ночного использования
• Защищенная связь через линию прямой видимости
• В отличие от ультразвуковых датчиков способны измерять расстояние до объектов со сложной поверхностью.
  Недостатки ИК-датчиков
  • Ограниченный диапазон измерения
  • Влияние условий окружающей среды и твердых предметов
  Рекомендуемые ИК-датчики
  Grove — Инфракрасный датчик приближения 80 см

  Этот ИК-датчик приближения, основанный на SHARP GP2Y0A21YK0F, является популярной рекомендацией для легкого определения расстояния Arduino.Упакованный в небольшой форм-фактор с низким энергопотреблением, он обеспечивает непрерывное считывание расстояний в диапазоне от 10 см до 80 см!

  Хотите узнать больше? Вы можете ознакомиться со следующими ресурсами:

  ИК и ультразвуковой

  Теперь, когда мы разобрались как с инфракрасными, так и с ультразвуковыми датчиками, вам может быть интересно, в чем разница между ними. Вот сравнительная таблица, демонстрирующая различия:

  Тип	ИК-датчик	Ультразвуковой датчик
  Что он делает	Измерение расстояния в отраженных световых волнах	Измерение расстояния через отраженные звуковые волны
  Как это измеряет	Триангуляция: измеряется угол отраженного ИК-луча	Регистрируется время между передачей и приемом звуковых волн
  Взаимодействие с людьми	Невидимый невооруженным глазом	Невыносимое
  Требования к объекту	Подходит для измерения сложных объектов	Не подходит для измерения объектов со сложной поверхностью

  ---

  Лазерные датчики расстояния: LIDAR

  LiDAR, сокращенно от Light Detection and Ranging, можно рассматривать как лазерный датчик расстояния.Он измеряет дальность цели с помощью световых волн лазера, а не радио- или звуковых волн.

  ЛИДАР: Принцип работы

  Существуют различные способы объяснить, как работает лидар (например, триангуляция, база импульсов и т. Д.), Но самый простой способ — это следующий способ:

  1. Передатчик на устройстве LiDAR излучает лазерный свет на целевой объект
  2. Импульс лазера отражается от целевого объекта
  3. Затем рассчитывается расстояние, используя соотношение между постоянной скоростью света в воздухе и временем между отправкой. / прием сигнала

  Основные области применения LiDAR

  • Мониторинг окружающей среды; лесное хозяйство, картографирование и др.
  • Измерение расстояния
  • Управление машинами и безопасность
  • Робототехника, визуализация и обнаружение окружающей среды

  Преимущества LiDAR

  • Высокий диапазон и точность измерения
  • Возможность измерения трехмерных структур
  • Высокая частота обновления; подходит для быстро движущихся объектов
  • Малые длины волн по сравнению с сонаром и радаром; хорошо обнаруживает мелкие объекты
  • Подходит для использования днем ​​и ночью

  Недостатки LiDAR

  • Более высокая стоимость по сравнению с ультразвуком и ИК.
  • Вредно для невооруженного глаза; Устройства LiDAR более высокого уровня могут использовать более сильные импульсы LiDAR, которые могут повлиять на человеческий глаз
  Рекомендуемые датчики LiDAR Датчики

  LIDAR обычно дороги, но не бойтесь! Здесь, в Seeed, мы предлагаем миниатюрный датчик приближения LiDAR, который очень доступен по цене и легко сочетается с вашим Arduino!

  Хотите узнать об этом больше? Вы можете перейти на страницу нашего продукта!

  ---

  Светодиодные времяпролетные датчики расстояния

  Наконец, мы рассмотрим светодиодные датчики времени пролета.Чаще всего ассоциируется с VL53L0X, это часть более широкого спектра LIDAR, в котором для измерения расстояний используется времяпролетная технология.

  Времяпролетные датчики: принцип работы Датчики

  Time-of-Flight измеряют время, прошедшее с момента испускания волнового импульса датчиком до момента его возвращения к датчику после отражения от объекта. Он способен создавать трехмерное изображение по осям X, Y, Z с помощью одного снимка, измеряя время, которое требуется свету, чтобы пройти от излучателя к приемнику.

  Благодаря технологии времени пролета он обеспечивает значительные преимущества по сравнению с другими методами определения расстояния, которые мы рассмотрели:

  • Более широкий диапазон
  • Более быстрые показания
  • Более высокая точность

  Времяпролетные датчики работают аналогично датчикам LiDAR, где:

  1. Передатчик на времяпролетном устройстве излучает ИК-волны в направлении целевого объекта
  2. Волна отражается обратно при достижении целевого объекта
  3. Затем рассчитывается расстояние, используя скорость света в воздухе и время между отправкой / прием сигнала

  Основные области применения датчиков времени пролета

  • Промышленное применение
  • Машинное зрение
  • Робототехника
  • Подсчет людей
  • Дроны

  Преимущества времяпролетных датчиков

  • Такая технология предлагает широкий диапазон измерений с точностью.
  • Возможность создания трехмерных изображений.
  • . Используется в широком спектре приложений благодаря своей способности распознавать крупные объекты.

  Недостатки времяпролетных датчиков

  • В целом более высокие затраты
  • Разрешение по Z-глубине все еще низкое с обычными системами, предлагающими Z-разрешение 1 см
  Рекомендуемый датчик времени пролета
  Grove — время полета датчик расстояния (VL53L0X)

  Поддерживая свою популярность, VL53L0X включает в себя передовой массив SPAD и запатентованную технологию ST FlightSense второго поколения.Это позволяет измерять абсолютные расстояния до 2 м!

  Приведенная выше рекомендация также является частью нашей системы Grove, что упрощает сопряжение с вашим Arduino!

  Хотите узнать об этом больше? Вы можете ознакомиться со следующими ресурсами:

  ---

  Сравнение датчиков расстояния

  Чтобы помочь вам выбрать подходящий датчик расстояния, я привел сводную таблицу ниже, в которой указано, на что вы должны обратить внимание при выборе.Однако, поскольку у каждого из них есть свои плюсы и минусы, вам нужно сначала определить вашу предполагаемую цель / приложение!

  Тип	Ультразвуковой	ИК	ЛИДАР	ToF
  Пригодность для обнаружения на большом расстоянии	Нет	Нет	Есть	Есть
  Высокая частота считывания	Нет	Нет	Есть	Есть
  Стоимость	Низкая	Низкая	Высокая	Умеренная
  Пригодность для использования на сложных объектах	Нет	Есть	Есть	Есть
  Чувствительность к внешним условиям	Есть	Нет	Нет	Нет
  Совместимость с 3D-изображениями	Нет	Нет	Есть	Есть

  Из таблицы можно сделать вывод, что как ультразвуковые, так и инфракрасные датчики расстояния больше подходят для проектов Arduino, которые требуют более короткого расстояния.В то время как датчики LiDAR и Time-of-Flight были бы рекомендованы для тех, кто ищет более высокие возможности зондирования и 3D-изображения!

  ---

  Резюме

  Это все, что касается сегодняшнего руководства по датчикам расстояния. Я надеюсь, что это помогло вам лучше понять и принять лучшее решение о покупке! Для совместимости с Arduino вы можете рассмотреть каждый из рекомендуемых продуктов Seeed, чтобы сэкономить время на оборудовании и создании прототипов!

  Подробнее о датчиках приближения вы можете прочитать в моей предыдущей статье здесь!

  Следите за нами и ставьте лайки:

  Теги: датчик расстояния, датчик расстояния arduino, определение датчика расстояния, сравнение датчиков расстояния, расстояние и приближение, инфракрасный датчик, ИК-датчик расстояния, ИК-датчик, лазерный датчик расстояния, лидар, приближение, время полета, типы датчиков расстояния, ультразвуковой датчик , что такое датчик расстояния

  Продолжить чтение

  Какие датчики установлены в моем смартфоне? Как они работают?

  Смартфоны, которые мы используем сегодня, представляют собой сложные маленькие устройства, которые претерпели невероятную эволюцию за последнее десятилетие.Теперь они могут работать как личные помощники, которые могут отслеживать наше сердцебиение, отслеживать наши движения и предугадывать наши потребности.

  Но вы когда-нибудь задумывались, как ваш смартфон достигает таких выдающихся результатов? Многие из этих крутых подвигов достигаются с помощью различных датчиков в вашем телефоне. Но знаете ли вы, сколько сенсоров смартфонов установлено в вашем устройстве и каково их назначение?

  Давайте проверим их все —

  1. Акселерометр

  Акселерометр определяет ускорение, вибрацию и наклон для определения движения и точной ориентации по трем осям.Приложения используют этот датчик смартфона, чтобы определить, находится ли ваш телефон в портретной или альбомной ориентации.

  Он также может определить, смотрит ли экран вашего телефона вверх или вниз. Акселерометр также может определять, насколько быстро ваш телефон движется в любом линейном направлении.

  2. Гироскоп

  Гироскоп

  также обеспечивает детализацию ориентации и направление, например, вверх / вниз и влево / вправо, но с большей точностью, например, насколько устройство наклонено. В этом его отличие от акселерометра — гироскоп тоже может измерять вращение, а первый — нет.

  Таким образом, он может сказать, насколько смартфон был повернут и в каком направлении. Популярные приложения, такие как Pokemon Go и Google Sky Map, используют датчик гироскопа для определения направления, в котором направлен наш телефон.

  3. Магнитометр

  Наши смартфоны оснащены магнитометром, который мы обычно называем компасом. Он может обнаруживать магнитные поля, поэтому приложение компаса в телефонах использует этот датчик смартфона, чтобы указывать на северный полюс планеты.

  Каждый раз, когда вы открываете Google Maps или Apple Maps, срабатывает магнитометр, чтобы определить, в каком направлении должна быть карта.Этот датчик очень хорошо обнаруживает металл, поэтому он также используется в приложениях для металлоискателей.

  Абсолютная ориентация телефона представлена ​​углами рыскания, тангажа и крена. Он обнаруживается комбинацией акселерометра, компаса и гироскопа.

  4. GPS

  Устройства

  глобальной системы позиционирования (GPS) в смартфоне связываются со спутниками, чтобы определить наше точное местоположение на Земле. Технология GPS на самом деле не использует данные из Интернета, поэтому мы можем найти свое местоположение на картах даже после потери сигналов, но сама карта размыта, поскольку для загрузки деталей требуется Интернет — так работает автономная карта.GPS используется во всех приложениях для определения местоположения, таких как Uber и Google Maps.

  Акселерометр, гироскоп, магнитометр и GPS работают вместе, чтобы создать идеальную навигационную систему в вашем смартфоне.

  5. Датчик приближения

  Датчик приближения использует инфракрасный светодиод и инфракрасный датчик света, чтобы определить, насколько близко телефон находится к внешнему объекту. Он используется при совершении звонков, и когда телефон подносится к лицу, чтобы позвонить или принять вызов, датчик обнаруживает это и отключает сенсорный дисплей, чтобы избежать непреднамеренного ввода через кожу.

  6. Датчик внешней освещенности

  Датчик освещенности определяет уровни освещения в непосредственной близости, чтобы соответствующим образом регулировать яркость дисплея. Он используется в автоматическом регуляторе яркости для уменьшения или увеличения яркости экрана смартфона в зависимости от наличия света.

  7. Микрофон

  Микрофон — это, по сути, звуковой датчик, который определяет и измеряет громкость звука. Хотя существуют различные типы датчиков микрофона, в смартфонах обычно используются электретные микрофоны микро-размера.

  Помимо совершения и приема вызовов, он используется для голосового поиска и голосовых команд для приложений цифрового помощника, таких как Google Assistant, Siri, Cortana и т. Д.

  8. Датчики сенсорного экрана

  Датчики смартфона на сенсорном экране постоянно пропускают электрический ток, и прикосновение к экрану вызывает изменение сигналов. Это изменение действует как ввод для устройства. До того, как Apple представила емкостный сенсорный экран, в нем использовались резистивные экраны.Но в наши дни емкостный экран используется практически во всех смартфонах.

  9. Датчик отпечатков пальцев

  Прошли те времена, когда нужно было запоминать пароли и шаблоны для разблокировки телефона, поскольку в наши дни многие пользователи предпочитают использовать сканер отпечатков пальцев. Датчик отпечатков пальцев обеспечивает биометрическую проверку для защиты многих современных смартфонов. Это емкостный сканер, который электрически регистрирует ваш отпечаток пальца.

  Когда вы кладете палец на его поверхность, гребни на отпечатках пальцев касаются поверхности, в то время как углубления между гребнями слегка разделяются.Короче говоря, он измеряет различные расстояния и рисунок между гребнями на поверхности вашего пальца. Этот датчик смартфона весьма полезен в приложениях, требующих аутентификации, например в приложениях для мобильных платежей.

  Также прочтите: Как работает сканер отпечатков пальцев — применение биометрии

  10. Шагомер

  Шагомер используется для подсчета шагов, а фитнес-трекер использует этот датчик для подсчета количества сделанных вами шагов.Шагомеры обычно используют значения, генерируемые акселерометром, для отслеживания ваших движений, таких как бег или ходьба.

  11. Датчики штрих-кода / QR-кода

  Большинство смартфонов имеют датчики штрих-кода, которые могут считывать штрих-код, обнаруживая отраженный от кода свет. Он генерирует аналоговый сигнал с переменным напряжением, который представляет собой штрих-код. Этот аналоговый сигнал затем преобразуется в цифровой и, наконец, декодируется, чтобы выявить содержащуюся в нем информацию. Датчики штрих-кода полезны при сканировании штрих-кодов продуктов или QR-кодов.

  12. Барометр

  Есть много телефонов Android высокого класса, таких как Pixel и iPhone, которые включают в себя барометр. Барометр измеряет давление воздуха, поэтому он очень полезен для определения изменений погоды и расчета высоты, на которой вы находитесь.

  13. Датчик частоты пульса

  Далее идет датчик частоты сердечных сокращений, который измеряет сердцебиение с помощью светодиодных и оптических датчиков. Светодиод излучает свет на кожу, а этот датчик смартфона ищет отраженные им световые волны.

  Есть разница в интенсивности света при наличии импульса. Сердцебиение измеряется путем подсчета изменений интенсивности света между минутными пульсациями кровеносных сосудов. Многие приложения для фитнеса и здоровья используют этот метод для расчета частоты пульса.

  14. Термометр

  В каждый смартфон встроен термометр для контроля температуры внутри устройства и аккумулятора. В случае перегрева компонента система автоматически отключается, чтобы предотвратить повреждение.

  Однако в некоторых трубках есть дополнительные термометры для измерения температуры окружающей среды. Если вы помните, Samsung Galaxy S4 похвастался термометром, который может измерять температуру. Такие датчики термометра могут использоваться приложениями для определения температуры в вашей комнате.

  15. Датчик влажности воздуха

  Теперь, когда мы говорим о Galaxy S4, давайте также поговорим о датчике влажности воздуха. S4 был первым смартфоном, в котором был установлен датчик влажности воздуха. Он может измерять влажность в воздухе, и собранные им данные сообщают пользователю, оптимальны ли заданная температура и влажность воздуха.Но опять же, этот тип датчика используется только в некоторых телефонах.

  16. Счетчик Гейгера

  Это один из сенсоров смартфонов, которого не стоит ожидать в обычных устройствах. Фактически, есть только один телефон, который поддерживает его — Sharp Pantone 5. Этот телефон выпущен только в Японии. Счетчик Гейгера в нем может измерять текущий уровень радиации в местности.

  Заключительные слова

  В наши телефоны встроено столько технологий, что мы часто принимаем их как должное.Но это одни из самых важных сенсоров смартфонов, о которых вам следует знать. Учитывая, что смартфоны с каждым днем ​​становятся умнее и сенсоры играют в этом важную роль, этот список определенно будет расширяться, и я буду продолжать добавлять к нему. Если есть датчик смартфона, который я забыл упомянуть в этой статье, сообщите нам об этом в разделе комментариев ниже!

  Также прочтите: Таблица компьютерного оборудования: можете ли вы определить составные части вашего ПК?

  Все датчики в вашем смартфоне и принципы их работы

  Ваш смартфон — выдающийся инженерный подвиг.Это полдюжины или более гаджетов, упакованных в одну пластину, и многие из ее самых крутых подвигов достигаются с помощью широкого набора датчиков — но что они собой представляют и что все они на самом деле делают?

  Как ваш телефон считает ваши шаги и заменяет фитнес-трекер? Использует ли GPS ваши данные? Какие датчики вы должны убедиться в наличии в вашем следующем телефоне?

  Вот все, что вам нужно знать.

  Акселерометр

  Snapchat знает, двигаетесь ли вы, благодаря акселерометру вашего телефона.Снимок экрана: Snapchat

  Акселерометры обрабатывают осевое определение движения и их можно найти в фитнес-трекерах и телефонах — они являются причиной, по которой ваш смартфон может отслеживать ваши шаги, даже если вы не купили отдельное носимое устройство.

  Они также сообщают программному обеспечению телефона, в какую сторону указывает телефон, что становится все более важным с появлением приложений дополненной реальности.

  G / O Media может получить комиссию

  Как видно из названия, акселерометры измеряют ускорение.Это означает, что карта внутри Snapchat может помещать симпатичную игрушечную машинку вокруг вашего битмодзи, когда вы ведете машину, а также можно включить множество других действительно полезных приложений.

  Датчик состоит из других датчиков, включая микроскопические кристаллические структуры, которые подвергаются нагрузке из-за ускоряющих сил. Затем акселерометр интерпретирует напряжение, поступающее от кристаллов, чтобы определить, с какой скоростью движется ваш телефон и в каком направлении он указывает.

  От переключения приложений с книжной на альбомную до отображения вашей текущей скорости в приложении для вождения, акселерометр — одно из них. наиболее важных датчиков вашего телефона.

  Гироскоп

  Во многих играх используется гироскоп вашего телефона. Снимок экрана: Асфальт

  Гироскоп помогает акселерометру понять, в каком направлении ориентирован ваш телефон — он добавляет еще один уровень точности, так что эти 360-градусные фотосферы действительно выглядят как впечатляюще насколько возможно.

  Каждый раз, когда вы играете в гоночную игру на своем телефоне и наклоняете экран для поворота, гироскоп, а не акселерометр определяет, что вы делаете, потому что вы лишь слегка поворачиваете телефон, а не перемещаетесь в пространстве.

  Гироскопы предназначены не только для телефонов. Они используются в высотомерах в самолетах, например, для определения высоты и положения, а также для обеспечения устойчивости камер в движении. В разработке находятся лучшие из них, но они не сразу станут дешевыми и практичными для потребительских мобильных устройств.

  Гироскопы внутри смартфонов не используют колеса и стабилизаторы, как традиционные механические, которые можно найти в старом самолете. Вместо этого они представляют собой гироскопы MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems).

  Впервые гироскопы MEMS по-настоящему добились успеха с iPhone 4 в 2010 году. Тогда было невероятно ново иметь телефон, который мог определять ориентацию с такой точностью — в настоящее время мы принимаем это как должное.

  Магнитометр

  Приложение компаса вашего телефона работает благодаря магнитометру. Снимок экрана: Gizmodo

  Магнитометр завершает триумвират датчиков, отвечающих за определение местоположения телефона в физическом пространстве. Опять же, название говорит само за себя — он измеряет магнитные поля и, таким образом, может сказать вам, где находится север, изменяя выходное напряжение на телефоне.

  Когда вы входите и выходите из режима компаса в Apple Maps или Google Maps, именно этот магнитометр срабатывает, чтобы определить, в каком направлении вверх по карте должна быть. Он также поддерживает автономные приложения компаса.

  Магнитометры также используются в металлоискателях, поскольку они могут обнаруживать магнитные металлы, поэтому вы можете получить приложения для металлоискателей для своего смартфона.

  Однако датчик не работает в одиночку по своему основному назначению, которое находится внутри картографических приложений — он работает в тандеме с данными, поступающими от акселерометра телефона и устройства GPS, чтобы выяснить, где вы находитесь в мире и в каком направлении. вы указываете (очень удобно для подробных навигационных маршрутов).

  GPS

  Спутники GPS позволяют вашему телефону фиксировать его положение. Снимок экрана: Gizmodo

  А, GPS — технология глобальной системы позиционирования — где бы мы были без вас? Вероятно, в отдаленном, грязном поле, проклиная день, когда мы отказались от бумажных карт в пользу электронных эквивалентов.

  GPS-устройства внутри телефонов получают сигнал от спутника в космосе, чтобы определить, на какой части планеты вы стоите (или проезжаете). На самом деле они не используют никакие данные вашего телефона, поэтому вы все равно можете видеть свое местоположение, когда ваш телефон потерял сигнал, даже если сами фрагменты карты представляют собой размытый беспорядок с низким разрешением.

  Фактически, он соединяется с несколькими спутниками, а затем вычисляет ваше местоположение на основе углов пересечения. Если спутники не обнаружены (вы находитесь в помещении или облачный покров тяжелый), вы не сможете получить захват.

  И хотя GPS не расходует данные, все эти коммуникации и вычисления могут разрядить вашу батарею, поэтому большинство руководств по экономии заряда батареи рекомендуют отключать GPS. Маленькие гаджеты, такие как некоторые умные часы, не имеют его по той же причине.

  GPS — не единственный способ, с помощью которого ваш телефон может определить, где он находится — расстояние до вышек сотовой связи также можно использовать в качестве грубого приближения, как нас научил Serial , — но если у вас есть серьезные проблемы с навигацией, тогда это важно. Современные устройства GPS внутри смартфонов фактически комбинируют сигналы GPS с другими данными, такими как мощность сигнала сотовой связи, чтобы получить более точные показания местоположения.

  Биометрические датчики

  Дактилоскопические датчики переместились с кнопок на дисплеи.Изображение: Qualcomm

  Практически каждый телефон на рынке будет поставляться с датчиком отпечатков пальцев или системой распознавания лиц, которые помогут вам войти в свой телефон. Эти биометрические датчики можно обмануть определенными способами, но, как правило, они более безопасны и намного удобнее, чем использование только PIN-кода или шаблона.

  Дактилоскопические датчики перешли от аппаратных кнопок к экранным схемам. Существует три основных типа: оптический (сканирование светом), емкостный (сканирование электронными конденсаторами) и ультразвуковой (сканирование звуковыми волнами).Для достижения наилучших результатов вам нужен ультразвук, хотя два других варианта иногда используются на телефонах в более дешевом сегменте рынка.

  Эти датчики не работают в одиночку, и производители используют множество различных программных уловок и алгоритмов, чтобы сделать распознавание отпечатков пальцев максимально точным. Лучшие премиальные телефоны Android теперь оснащены встроенными в дисплей датчиками отпечатков пальцев, которые почти так же хороши, как и датчики, использующие физические аппаратные кнопки.

  Конечно же, вы не найдете датчик отпечатков пальцев на iPhone высшего уровня или на Pixel 4: эти и им подобные телефоны используют распознавание лиц.Опять же, здесь используются самые разные технологии: в более дешевых телефонах просто используется обычный объектив камеры и пытаются подтвердить вашу личность с помощью фотографии с высоким разрешением.

  Высококачественный инфракрасный датчик отображает ваше лицо в трех измерениях с помощью точек, которые затем интерпретируются программным обеспечением на телефоне: чем умнее программное обеспечение, тем быстрее выполняется разблокировка. Когда разблокировка по лицу работает хорошо, это может казаться волшебством, но за кулисами выполняется много работы.

  Лучшее из остальных

  Pixel 4 оснащен собственным радаром.Фото: Сэм Резерфорд ((Gizmodo)

  В вашем телефоне гораздо больше датчиков, хотя, возможно, они не все так важны, как уже упомянутые. Pixel 4 и Pixel 4 XL уникальны тем, что имеют датчик Soli , который по сути является радиолокационным модулем: он может обнаруживать движение рядом с телефоном и чуть выше него, поэтому сигналы тревоги становятся тише, когда вы двигаетесь, чтобы отключить их, а функция разблокировки лица может сработать, как только вы возьмете в руки свой телефон

  Со стороны Apple, мы видели, что LiDAR добавлены к iPad Pro, и вполне могут скоро появиться на iPhone.Короче говоря, это технология лазерного сканирования, которая может определять глубину и очень точно отображать комнату, и в ближайшие годы она будет наиболее полезна для приложений дополненной реальности.

  Затем есть микросхема U1 в новейших телефонах Apple. Это скорее коммуникационная антенна, чем датчик, но она может помочь определить местоположение и направление, в котором вы указываете свой телефон. Многие телефоны, включая iPhone, также имеют барометр , который измеряет давление воздуха: он полезен для всего от обнаружения изменений погоды до расчета высоты, на которой вы находитесь.

  Датчик приближения обычно устанавливается рядом с верхним динамиком и сочетает в себе инфракрасный светодиод и детектор света, чтобы работать, когда вы подносите телефон к уху, так что экран можно выключить. Датчик излучает луч света, который отражается, но невидим для человеческого глаза.

  Между тем датчик внешней освещенности делает именно то, что вы ожидаете, измеряя освещенность в комнате и соответствующим образом регулируя яркость экрана (если она действительно настроена на автоматическую регулировку).

  Подобно остальным технологиям, встроенным в ваш телефон, эти датчики постоянно становятся меньше, умнее и потребляют меньше энергии, поэтому то, что телефоны с разницей в пять лет имеют GPS, не означает, что они оба будут быть максимально точным.