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Sensor

No ser confundido con censura, censer, o censor.
El “detector” vuelve a dirigir aquí. Para el componente de radio de la electrónica, vea Detector (radio).
El “detector” vuelve a dirigir aquí. Para el detector en la física de la partícula, vea Detector de la partícula.

A sensor es un dispositivo que mide una cantidad física y la convierte en una señal que se pueda leer por un observador o por un instrumento. Por ejemplo, a termómetro del mercurio convierte la temperatura medida en la extensión y la contracción de un líquido que se pueda leer en un tubo de cristal calibrado. A termopar convierte temperatura a un voltaje de la salida que se pueda leer por a voltímetro. Para la exactitud, todos los sensores necesitan ser calibrados contra estándares sabidos.

Los sensores se utilizan en objetos diarios tales como botones y lámparas sensitivos al contacto del elevador que dévil o aclare tocando la base. Hay también los usos innumerables para los sensores de los cuales la mayoría de la gente nunca está enterada. Los usos incluyen los automóviles, las máquinas, espacio aéreo, la medicina, la industria, y la robótica.

La sensibilidad de un sensor indica cuánto cambia la salida del sensor cuando la cantidad medida cambia. Por ejemplo, si el mercurio en un termómetro mueve el 1cm cuando los cambios de temperatura por 1°, la sensibilidad son 1cm/1°. Los sensores que miden cambios muy pequeños deben tener sensibilidades muy altas.

El progreso tecnológico permite que cada vez más los sensores sean fabricados en a microscópico escala como usar de los microsensors MEMS tecnología. En la mayoría de los casos, a microsensor alcanza una velocidad y una sensibilidad perceptiblemente más altas comparadas con macroscópico acercamientos. Vea también Generaciones del sensor de MEMS.

Contenido

Tipos

Porque los sensores son un tipo de transductor, cambian una forma de energía en otra. Por esta razón, los sensores se pueden clasificar según el tipo de transferencia de energía que detectaron.

Termal

Electromágnetico

Mecánico

Producto químico

Radiación óptica

  • tiempo-de-vuelo ligero. Utilizado en el equipo que examina moderno, un pulso de luz corto es emitido y vuelto por un retroreflector. La época de vuelta del pulso es proporcional a la distancia y se relaciona con la densidad atmosférica de una manera fiable - vea LIDAR.
  • infrarrojo sensor, usado especialmente como sensor de la ocupación para iluminación y controles del medio ambiente.
  • sensor de proximidad- Un tipo de distancia sensor pero menos sofisticado. Detecta solamente una proximidad específica. Puede ser óptica - la combinación de una fotocélula y un LED o un laser. Usos en teléfonos de la célula, el detector de papel en fotocopiadoras, el recurso seguro auto de la energía/el modo de la parada en cuadernos y otros dispositivos. Puede emplear un imán y una a Efecto de pasillo dispositivo.
  • el haz de luz láser estrecho del laser A de la exploración es explorado sobre la escena por un espejo. Un sensor de la fotocélula situado en una compensación responde cuando la viga se refleja de un objeto al sensor, de dónde la distancia se calcula cerca triangulación.
  • foco. Una lente grande de la abertura se puede enfocar por un servo sistema. La distancia a un elemento de la escena del en-foco se puede determinar por el ajuste de la lente.
  • binocular. Dos imágenes recolectadas en una línea de fondo sabida son traídas en coincidencia por un sistema de espejos y de prismas. El ajuste se utiliza para determinar distancia. Utilizado en algunas cámaras fotográficas (llamadas cámaras fotográficas del telémetro) y en una escala más grande en telémetros tempranos del acorazado
  • interferometría. Interferencia franjas entre las ondas luminosas transmitidas y reflejadas produjo por a coherente fuente tal como a laser se cuentan y se calcula la distancia. Capaz de la precisión extremadamente alta.
  • interceptación óptica de la trayectoria corta - el dispositivo de la detección consiste en a diodo electroluminoso a que ilumina fototransistor, con la posición de final de un dispositivo mecánico detectado por una bandera móvil que intercepta la trayectoria óptica, útil para determinar una posición inicial para los mecanismos conducidos cerca motores de pasos.

Radiación de ionización

Acústico

  • acústico : aplicaciones ultrasonido vuelta del eco del tiempo-de-vuelo. Utilizado en cámaras fotográficas polaroid del vigésimo siglo mediados de y aplicado también a la robótica. Incluso más viejos sistemas tienen gusto de los Fathometers (y pesque los buscadores) y del otro “activo táctico” Sonar (Tanund Navigation And R) sistemas anging en los usos navales que utilizan sobre todo frecuencias sanas audibles.
  • sonido sensores: micrófonos, hidrófonos, seismometers.

Otros tipos

Sistemas no inicializados

  • Código gris pele o ruede un número de fotodetectores puede detectar un patrón, creando un número binario. El código gris es un patrón transformado que asegura que solamente un pedacito de información cambie con cada paso medido, así de evitar ambigüedades.

Sistemas inicializados

Éstos requieren a partir de una distancia sabida y acumulan cambios incrementales en medidas.

  • La máscara óptica en forma de disco de la rueda A de la cuadratura es conducida por un tren de engranaje. Dos fotocélulas que detectan la luz el pasar a través de la máscara pueden determinar una revolución parcial de la máscara y la dirección de esa rotación.
  • barba tipo del sensor A de sensor del tacto y de sensor de proximidad.

Clasificación de los errores de medida

Un buen sensor obedece las reglas siguientes:

  1. el sensor debe ser sensible a la característica medida
  2. el sensor debe ser insensible a cualquier otra característica
  3. el sensor no debe influenciar la característica medida

Los sensores ideales se diseñan para ser linear. La señal de salida de tal sensor es linear proporcional al valor de la característica medida. sensibilidad entonces se define como el cociente entre la señal de salida y la característica medida. Por ejemplo, si un sensor mide temperatura y tiene una salida del voltaje, la sensibilidad es una constante con la unidad [V/K]; este sensor es linear porque el cociente es constante en todos los puntos de la medida.

Si el sensor no es ideal, varios tipos de desviaciones pueden ser observados:

  • sensibilidad puede diferenciar en la práctica del valor especificado. Esto se llama a error de la sensibilidad, solamente el sensor sigue siendo linear.
  • Puesto que la gama de la señal de salida es siempre limitada, la señal de salida alcanzará eventual un mínimo o un máximo cuando la característica medida excede los límites. gama a gama completa define los valores máximos y mínimos de la característica medida.
  • Si la señal de salida no es cero cuando la característica medida es cero, el sensor tiene compensación o diagonal. Esto se define como la salida del sensor en la entrada cero.
  • Si la sensibilidad no es constante sobre la gama del sensor, se llama esto nonlinearity. Esto es definida generalmente por la cantidad que la salida diferencia de comportamiento ideal sobre la gama completa del sensor, conocida a menudo como porcentaje de la gama completa.
  • Si la desviación es causada por un cambio rápido de la característica medida en un cierto plazo, hay a dinámico error. A menudo, este comportamiento se describe con a presagie el diagrama demostrar el desplazamiento de fase del error y de la sensibilidad como función de la frecuencia de una señal de entrada periódica.
  • Si la señal de salida cambia lentamente la independiente de la característica medida, se define esto como deriva.
  • Deriva a largo plazo indica generalmente una degradación lenta de las características del sensor sobre un período del tiempo largo.
  • Ruido es una desviación al azar de la señal que varía a tiempo.
  • Histéresis es un error causado por cuando la dirección contraria medida de la característica, pero allí es un cierto retraso finito para el sensor a responder, creando un diverso error compensado en una dirección que en la otra.
  • Si el sensor tiene una salida digital, la salida es esencialmente una aproximación de la característica medida. El error de la aproximación también se llama numeración error.
  • Si la señal se supervisa digital, limitación del frecuencia de muestreo también puede causar un error dinámico.
  • El sensor puede hasta cierto punto ser sensible a las características con excepción de la característica que es medida. Por ejemplo, la mayoría de los sensores son influenciados por la temperatura de su ambiente.

Todas estas desviaciones se pueden clasificar como errores sistemáticos o errores al azar. Los errores sistemáticos se pueden compensar a veces por medio de una cierta clase de calibración estrategia. El ruido es un error al azar que se puede reducir cerca proceso de señal, por ejemplo la filtración, generalmente a expensas del comportamiento dinámico del sensor.

Resolución

resolución de un sensor está el cambio más pequeño que puede detectar en la cantidad que está midiendo. A menudo en a indicador digital, el menos dígito significativo fluctuará, indicando que los cambios de esa magnitud son solamente justos resuelta. La resolución se relaciona con precisión con cuál se hace la medida. Por ejemplo, a punta de prueba de exploración (una extremidad fina cerca de una superficie recoge una corriente el hacer un túnel del electrón) puede resolver átomos y moléculas.

Sensores biológicos

Todos los organismos vivos contienen los sensores biológicos con las funciones similares a las de los dispositivos mecánicos descritos. La mayor parte de éstas son las células especializadas a las cuales sea sensible:

Artificial se llaman los sensores que mímico los sensores biológicos usando un componente sensible biológico, biosensores.

humano sentidos son los ejemplos de especializado neuronal sensores. Vea Sentido.

Sensores Geodetic

La medida Geodetic de los aparatos de medición georeferenced dislocaciones o los movimientos en una, dos o tres dimensiones. Incluye el uso de instrumentos por ejemplo estaciones totales, niveles y receptores basados en los satélites del sistema de la navegación global.

Vea también

Acoplamientos externos

Mire para arriba Sensor en
Wiktionary, el diccionario libre.
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