Что такое усе сенсор

Значение слова «сенсор»

се́нсор I

1. техн. датчик; первичный преобразователь, элемент, воспринимающий контролируемое воздействие (свет, давление, температуру и т. п.)

2. чувствительный элемент датчика

се́нсор II

Делаем Карту слов лучше вместе

Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!

Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.

Вопрос: проморгать — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?

Ассоциации к слову «сенсор&raquo

Синонимы к слову «сенсор&raquo

Предложения со словом «сенсор&raquo

• Рука машинально коснулась сенсора активации, расположенного за открытым забралом гермошлема, но шли томительные минуты, а коммуникатор, автоматически меняющий частоты связи, издавал лишь ровное фоновое шипение помех.

Сочетаемость слова «сенсор&raquo

Понятия, связанные со словом «сенсор»

Отправить комментарий

Дополнительно

Предложения со словом «сенсор&raquo

Рука машинально коснулась сенсора активации, расположенного за открытым забралом гермошлема, но шли томительные минуты, а коммуникатор, автоматически меняющий частоты связи, издавал лишь ровное фоновое шипение помех.

Лучше, если она будет с оптическим сенсором, коротким проводом и небольшого размера.

Внешние сенсоры… Нет связи… Системы внутреннего контроля… Не работают… Комплекс систем жизнеобеспечения… Бездействует… Ручеёк энергии продолжает сочиться…

Источник статьи: http://kartaslov.ru/%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B0/%D1%81%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%BE%D1%80

Емкостной и резистивный сенсорные экраны

Резистивный сенсорный экран

Бывают четырех-, восьми-, пяти-, шести- или семиэлектродные экраны. Самыми простыми в изготовлении, следовательно, и самыми дешевыми, являются четырехэлектродные. Они выдерживают всего 3 миллиона нажатий в одну точку. Пятипроводные уже будут значительно надежнее – до 35 миллионов нажатий, в них четыре электрода расположены на панели, а пятый находится на мембране, которая покрыта токопроводящим составом. Стоит отметить, что пятипроводные и последующие версии шести- и семипроводные экраны продолжают работать даже при повреждении части мембраны.

Преимущества

К достоинствам резистивного экрана можно отнести невысокую стоимость его производства, а, следовательно, и устройства, в котором он используется. Кроме этого, стоит отметить, что отзыв сенсора здесь не зависит от состояния поверхности экрана, даже в случае загрязнения, тачскрин остается таким же чувствительным. Следует также выделить точность попадания в нужную точку, т.к. используется густая решетка резистивных элементов.

Недостатки

В качестве недостатков резистивных экранов выделим низкое светопропускание, не более 70% или 85%, поэтому требуется повышенная яркость подсветки. Также это низкая чувствительность, т.е. просто прикасаться пальцем не достаточно, требуется надавливание, так что без цифрового пера или длинных ногтей не обойтись. Данный тип в большинстве случаев не поддерживает мультитач, т. е. экран понимает лишь одно касание. При взаимодействии с экраном нужно прилагать определенные усилия, чтобы передать какую-либо команду, а переусердствовав можно не только поцарапать, но и повредить дисплей. Как уже было сказано выше, для правильного функционирования периодически необходимо производить калибровку экрана.

Емкостной сенсорный экран

Подвидом емкостных стали проекционно-емкостные экраны. Работают они по схожему принципу. Отличие заключается в том, что базовые элементы в них расположены не на внешней стороне экрана, а на внутренней, благодаря чему сенсор получается более защищенным. В основном дисплеи такого типа используются в современных мобильных устройствах.

Взаимодействие с емкостным экраном должно осуществляться только проводящим предметом, голым пальцем или специальным стилусом, который обладает электрической емкостью. Количество нажатий до выхода сенсорных элементов из строя достигает более 200 млн раз.

Преимущества

Из плюсов емкостных экранов выделим, что даже на ярком солнце видимость остается достаточно хорошей, чего нельзя сказать о резистивном экране, т. к. он отражает много окружающего света. Преимуществом также стала возможность быстрого и точного распознавания касания без использования дополнительных аксессуаров. Несомненным достоинством экранов этого типа является более длительное время службы сенсора, по сравнению с предыдущим типом. Также появился «многопальцевый» интерфейс или мультитач, хотя далеко не во всех устройствах с экраном такого типа он реализован в полной мере.

Недостатки

К негативным сторонам использования емкостного сенсорного экрана можем отнести более высокую стоимость по причине сложности производства. Взаимодействие с дисплеем возможно только при касании с материалом, который является проводником. По этой причине для работы с ним приобретаются специальные емкостные стилусы или перчатки, особенно это становится актуальным в холодную погоду, а это еще одна статья расходов.

Бытует мнение, что резистивные дисплеи уже отжили свое, а будущее – за емкостными. Действительно, переход от механико-электрического ввода к электрическому уже много значит, т. к. возросла точность определения координат, и появился мультитач.

Тем не менее, сегодня на рынке электронной техники еще остается большое количество устройств с резистивными экранами, но они потихоньку начинают вытесняться гаджетами с емкостными сенсорами. Наблюдая эту тенденцию, можно предположить, что первые в скором времени и вовсе исчезнут.

Источник статьи: http://www.texnotron.com/likbez/899-emkostnoj-i-rezistivnyj-sensornye-yekrany.html

Лекция №1 Понятие сенсора. Классификация и технология изготовления сенсоров

Понятие сенсора. Классификация и технология изготовления сенсоров

В самых различных областях своей деятельности человеку необходимо получать информацию о физи­ческих параметрах, отражающих состояние различ­ных объектов: технических устройств, естественной или искусственной окружающей среды и т. п.

Можно выделить следующие основные группы неэлектрических ве­личин, которые наиболее часто приходится измерять:

механические величины – это силы, давления, де­формации, моменты, линейные размеры, уровни, вибрации, расходы, скорости потоков и др.;

тепловые величины – температура, количества тепло­ты, тепловые потоки, теплоемкость и т. п.;

величины, характеризующие свойства и со­став веществ – концентрация, химический состав, влажность, содержание взвешенных веществ и др.;

световые величины – освещенность, сила света и ее распределенность, яркость, цвет и т. п.

Измерение неэлектрических величин электрическими средствами измерений становится возможным благодаря предварительному пре­образованию исследуемых неэлектрических величин в функционально связанные с ними электрические величины посредством соответству­ющих измерительных преобразователей. Следовательно, при измере­нии неэлектрических величин электрическими методами предусматри­вается наличие первичного измерительного преобразователя физиче­ской величины в выходную электрическую.

Сенсор (первичный измерительный преобразователь) – это измерительный преобразователь, к которому подведена измеряемая величина, т. е. первый в измерительной цепи.

Измерительный преобразователь – техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований индикации или передачи.

Датчик – конструктивно обособленный первичный преобразователь, от которого поступают измерительные сигналы (он «дает» информацию).

Примечание. Датчик может быть вынесен на значительное расстояние от средства измерений, принимающего его сигнал.

Пример – Датчики запущенного метеорологического зонда передают измерительную информацию о температуре, давлении влажности и др. параметрах атмосферы.

Все методы измерения неэлектрических величин можно разделить на контактные и бесконтактные. При контактном методе первичный преобразователь находится в непосредственном контакте с исследуе­мым объектом. Контактные методы сравнительно просты в реализации и обеспечивают высокую чувствительность. В то же время при кон­тактном методе имеет место обратное влияние измерительного преоб­разователя на параметры исследуемого объекта, что может привести к значительному искажению результата измерения. Кроме того, в ряде случаев невозможно осуществить непосредственный контакт измери­тельного преобразователя с исследуемым объектом вследствие, напри­мер, неблагоприятных условий измерения (влажность, запыленность, вибрации, опасность механического разрушения, химическая и радиа­ционная агрессивность, большая удаленность объекта и т. п.).

При бесконтактном методе измерения первичный преобразователь не находится в непосредственном контакте с исследуемым объектом и не искажает его параметров. При этом, однако, на результат измерения в большой степени влияет окружающая среда, отделяющая исследуе­мый объект от первичного преобразователя.

При конструировании сенсоров особое зна­чение придается следующим показателям:

– миниатюрность (возможность встраивания);

– дешевизна (серийное производство);

– механическая прочность, надежность.

На сегодняшний день сформировалось новое научно-техническое направление микроэлектронного приборостроения, связанное с использованием технологии микроэлектроники для создания сенсоров.

В последнее время наряду с созданием датчиков, имеющих цифровой выходной сигнал, наблюдается тенденция к конструктивному объединению датчиков с микропроцессорными устройствами.

Все сенсоры разделяют на генераторные и параметрические.

В генераторных преобразователях входная величина преобразуется в выходной сигнал, обладающий энергетическими свойствами. При­мерами генераторных преобразователей могут быть термоэлектриче­ский преобразователь температуры, пьезоэлектрический преобразова­тель силы, давления и т. п.

В параметрических преобразователях входная величина, воздей­ствующая на определенный параметр преобразователя, приводит к из­менению этого параметра (сопротивления, емкости, индуктивности). Особенностью работы параметрических преобразователей является потребность в дополнительном источнике энергии для получения или дальнейшего преобразования измерительной информации.

К генераторным относят:

– гальваномагнитные (элементы Холла).

– полупроводниковые химические сенсоры;

– оптические сенсоры (фоторезисторы, фототранзисторы, оптические умножители);

По физическим закономерностям, положенным в основу принципа действия, преобразователи неэлектрических величин в электрические можно разделить на следующие группы.

1. Резистивные преобразователи механиче­ских величин. Принцип действия таких преобразователей осно­ван на изменении электрического сопротивления преобразователя под действием входной механической величины. К ним относятся реостат­ные преобразователи перемещений и тензорезистивные преобразо­ватели.

2. Электростатические преобразователи. К электростатическим относятся преобразователи, переносчиком из­мерительной информации в которых является электрический заряд. Различают две основные разновидности электростатических преоб­разователей: емкостные, принцип действия которых основан на взаи­модействии двух заряженных тел, и пьезоэлектрические, возникновение электрических зарядов в которых является следствием механических напряжений в чувствительном элементе преобразователя.

3. Электромагнитные преобразователи. Под этим названием объединена большая группа преобразователей, прин­цип действия которых основан на использовании электромагнитных явлений. При этом в зависимости от способа использования этих явле­ний электромагнитные преобразователи могут быть разделены на индуктивные и взаимоиндуктивные. Выходным информативным пара­метром индуктивных преобразователей является индуктивность или полное электрическое сопротивление обмотки, нанесенной на ферро­магнитный сердечник, магнитные параметры которого являются функ­цией измеряемой неэлектрической величины, например длины воздуш­ного зазора. Выходным информативным параметром взаимоиндуктивных преобразователей является э. д. с, наведенная во вторичной обмотке, значение которой зависит от магнитных параметров магнитопровода, а в конечном счете от измеряемой неэлектрической величины, воздействующей на магнитную цепь. К электромагнитным относят часто индукционные преобразователи, принцип работы которых основан на использовании явления электромагнитной индукции.

4. Тепловые преобразователи. В основу принципа работы тепловых преобразователей положены физические закономер­ности, определяемые тепловыми и связанными с ними другими про­цессами. Тепловые преобразователи в основном преобразователи темпе­ратуры. Однако они широко используются для преобразования других неэлектрических величин, которые функционально связаны с теп­ловыми процессами. Чаще всего используются термоэлектрические и терморезистивные преобразователи.

5. Электрохимические преобразователи. Принцип действия этих преобразователей основан на зависимости электрических параметров электролитической ячейки от состава, кон­центрации и других свойств исследуемого раствора. Входными сигна­лами электрохимических преобразователей могут быть разнообразные физические величины: качественный и количественный состав слож­ных жидких и газообразных сред, давление, скорость, ускорение и т. п.

6. Оптико-электрические преобразователи. В основу принципа действия оптических преобразователей положено преобразование потока оптического (светового и теплового) излучения. Преобразование измерительной информации осуществляется здесь обычно путем модуляции параметров источника излучения или опти­ческого канала.

7. Ионизационные преобразователи. Принцип действия таких преобразователей основан на преобразовании интен­сивности ионизирующего излучения.

Основной статической характеристикой первичных преобразовате­лей неэлектрических величин является функция преобразования или градуировочная характеристика. Для большинства преобразователей неэлектрических величин их функция преобразования существенно нелинейная. Поэтому при их сопряжении с электрическими измеритель­ными приборами, обладающими линейной зависимостью показаний от значения входной величины, возникает необходимость линеаризации функции преобразования первичного преобразователя. Линеаризация может быть осуществлена конструкторскими, технологическими либо структурными методами.

Для использования первичных преобразователей в системах центра­лизованного контроля и управления применяют унификацию их вы­ходных сигналов с помощью унифицирующих преобразователей. Наибольшее распространение получили унифицированные сигналы в виде постоянного тока и напряжения 0. 5, 0. 20, 4. 20 мА, 0. 100 мВ, 0. 10 В, а также частоты 4. 8 кГц. Преимуществами сиг­налов в виде постоянного тока и напряжения являются простота мас­штабирования, отсутствие влияния реактивных параметров линии связи, возможность фильтрации помех и наводок, а сигналов с частот­ным информативным параметром – возможность высокоточной пере­дачи и измерения, а также простота цифрового измерения.

Основные характеристики сенсоров.

Градуировочная характеристика (передаточная функция) – функция, устанавливающая взаимосвязь между выходным электрическим сигналом датчика и внешним воздействием.

Диапазон измеряемых значений – динамический диапазон внешних воздействий, который датчик может воспри­нять. Эта величина показывает максимально возможное значение входного сигнала, которое датчик может пре­образовать в электрический сигнал, не выходя за пределы допустимых погрешно­стей.

Для датчиков с очень широкой и нелинейной амплитудно-частотной харак­теристикой (АЧХ) динамический диапазон внешних воздействий часто выража­ется в децибелах, которые являются логарифмической мерой отношений либо мощности, либо напряжений.

Диапазон выходных значений – алгебраическая разность между электрически­ми выходными сигналами, измеренными при максимальном и минимальном внеш­нем воздействии. В эту величину должны входить все возможные отклонения от идеальной передаточной функции.

Точность – очень важная характеристика любого датчика. Правда, когда говорят о точности датчика, чаще всего подразумевают его неточность или погрешность из­мерений. Под погрешностью измерений, как правило, понимают величину мак­симального расхождения между показаниями реального и идеального датчиков. Считается, что измеренное значение соответствует реальному с определенной степенью достоверности.

На точность датчиков влияют такие характеристики как: гистерезис, мертвая зона, параметры калибровки, повторяемость датчиков от партии к партии и вос­производимость погрешностей.

Градуировка. Если производственные допуски на датчик и допуски на интерфейс (схемы пре­образования сигналов) превышают требуемую точность системы, всегда необ­ходимо проводить градуировку. Например, требуется измерить температуру с точностью ±0.5°С датчиком, по справочным данным обладающим погрешнос­тью ±1 °С. Это можно сделать только после проведения градуировки конкретного датчика, что необходимо для нахождения его индивидуальной передаточной функции, а также после проведения полной градуировки системы. В процессе проведения полной градуировки определяются коэффициенты, описывающие передаточную функцию всей системы в целом, включая датчик, интерфейсное устройство и АЦП.

Ошибка калибровки – это погрешность, допущенная производителем при проведе­нии калибровки датчика на заводе. Эта погрешность носит систематический харак­тер, и, значит, добавляется ко всем реальным передаточным функциям.

Гистерезис – это разность значений выходного сигнала для одного и того же вход­ного сигнала, полученных при его возрастании и убывании (рис.1).

Рис.1 Передаточная функция с гистерезисом

Нелинейность определяется для датчи­ков, передаточную функцию которых возможно аппроксимировать прямой линией. Под нелиней­ностью понимается максимальное откло­нение реальной передаточной функ­ции от аппроксимирующей прямой ли­нии. Под термином «линейность» на са­мом деле понимается «нелинейность».

Насыщение. Каждый датчик имеет свои пределы рабочих характеристик. Даже если он считается линейным, при определенном уровне внешнего воздействия его выходной сигнал перестанет отвечать приведенной линейной зависимости. В этом случае говорят, что датчик вошел в зону нелинейности или в зону насыщения (рис.2).

Рис.2 передаточная функция с насыщением

Воспроизводимость – это способность датчика при соблюдении одинаковых усло­вий выдавать идентичные результаты. Воспроизводимость результатов определя­ется по максимальной разности выходных значений датчика, полученных в двух циклах градуировки. Причинами плохой воспроизводимости результатов часто являются: тепловой шум, поверхностные заряды, пластичность материалов и т. д.

Разрешающая способность характеризует минимальное изменение измеряемой ве­личины, которое может почувствовать датчик.

Выходной импеданс является характеристикой, указывающей насколько легко дат­чик согласовывается с электронной схемой.

Динамические характеристики. В стационарных условиях датчик полностью описывается своей передаточной функ­цией, диапазоном измеряемых значений, градуировочными коэффициентами и т. д. Однако на практике выходной сигнал датчика не всегда достаточно точно отслежи­вает изменение внешнего сигнала. Причины этого заключаются как в самом датчи­ке, так и в его соединении с источником внешних воздействий, не позволяющем сигналам распространяться с бесконечно большой скоростью.

Инерционность преобразователя прояв­ляется в том, что его выходной сигнал не успевает сле­дить за изменениями измеряемой величины, вследствие чего могут воз­никнуть существенные динамические погрешности вплоть до того, что результаты измерения становятся совершенно неприемлемыми. Таким образом, при выборе соответствующих преобразовате­лей необходимо всегда исходить из условия обеспечения согласования их динамических характеристик с динамикой объекта.

Технология изготовления сенсоров

Технология изготовления сенсоров чаще всего оп­ределяется известными способами изготовления полу­проводниковых интегральных схем. Общее представ­ление об этих способах изготовления с их достоин­ствами и недостатками дает табл.1.

Табл.1. Основные виды технологии изготовления объемных и пленочных сенсоров

Рис. 3. Аналогия между процессами получения, обработки и преобразования сигналов в биологических (человек) и технических (автомат) системах.

Источник статьи: http://pandia.ru/text/80/229/79378.php