Komplexný sprievodca: Ako si vybrať z rôznych typov snímačov a protokolov rozhrania?

Rôzne typy snímačov a protokolov rozhrania

Technológia rozšírila mnoho druhov ľudských schopností a senzor rozšíril rozsah ľudského vnímania. S rýchlym rozvojom moderných technológií. Existuje veľký dopyt po IoT, veľkých dátach, technológii cloud computingu a tak ďalej. Široko sa uplatňuje v ekonomike, vede a technike národnej obrany, živobytí ľudí a akýchkoľvek iných oblastiach.

Pochopenie senzorov a ich účelu

Je to džungľa s nespočetnými typmi senzorov. Od skromných snímačov teploty až po sofistikované systémy LiDAR, všetky majú jedinečnú úlohu v našom svete založenom na technológiách. Prvým krokom k výberu správneho snímača je teda pochopenie toho, čo robia.

Senzory sú oči a uši našich zariadení, ktoré poskytujú cenné údaje z fyzického sveta. Monitorujú faktory prostredia, zisťujú zmeny a prenášajú tieto informácie do iných častí systému. Aký senzor si vyberiete, závisí vo veľkej miere od toho, čo chcete merať.

Typy snímačov

Z množstva senzorov sa vám môže zakrútiť hlava! Tu je prehľad niektorých z najbežnejších:

1. Snímače teploty: Ako už názov napovedá, sledujú zmeny teploty. Sú chlebom a maslom systémov HVAC a mnohých priemyselných procesov.

2. Senzory priblíženia: Tieto senzory, ktoré sú praktické pre robotiku a bezpečnostné systémy, zisťujú prítomnosť alebo neprítomnosť objektu v určitom rozsahu.

3. Tlakové senzory: Monitorovanie tlaku vzduchu alebo kvapaliny je ich silnou stránkou. Nájdete ich vo vozidlách, lekárskych prístrojoch a systémoch monitorovania počasia.

4. Svetelné senzory: Detekujú úrovne osvetlenia a bežne sa používajú v automatických osvetľovacích systémoch a kamerách.

Takže normálne, A senzory sú rozdelené na bezdrôtový senzor a konvenčný drôtový senzor.

Bežné drôtové snímače pripájajú zariadenie, ktoré prijíma vstup, má výhodu vysokej presnosti, trvácnosti a možno ho použiť mnohokrát bez výmeny.

Bezdrôtový senzor je zberač bezdrôtovej dátovej komunikácie, ktorý integruje funkcie zberu dát, správy dát a dátovej komunikácie, má výhodu nízkej spotreby energie, bezdrôtový prenos dát, žiadnu kabeláž, flexibilnú inštaláciu a ladenie atď.

Komunikačné protokoly sa delia na bezdrôtové komunikačné protokoly a káblové komunikačné protokoly. Komunikačný protokol definuje formát používaný dátovou jednotkou, informácie a význam, ktoré má informačná jednotka obsahovať, režim pripojenia a načasovanie, kedy sú informácie odosielané a prijímané, aby sa zabezpečil hladký prenos dát na určené miesto.

Typy komunikačných protokolov majúRFID, infračervené, ZigBee, Bluetooth, GPRS, 4G, Wifi a NB-IoT.Komunikačné protokoly majúMBus, USB, RS232, RS485 a ethernet.

Niektoré podrobnosti o každom protokole sú nasledovné:

A: Bezdrôtové protokoly

Bezdrôtová komunikácia sa stala kľúčovou súčasťou moderných technológií. Bezdrôtové protokoly zohrávajú kľúčovú úlohu od hračiek na diaľkové ovládanie až po pokročilé priemyselné stroje. Tu sú niektoré bežné:

1. RFID(Radio Frequency Identification): RFID sa používa na bezkontaktnú výmenu údajov, najčastejšie v systémoch kontroly prístupu a sledovania majetku.

2. Infračervené:Infračervená komunikácia sa používa v aplikáciách s krátkym dosahom, ako sú diaľkové ovládače televízorov a prenos údajov na krátke vzdialenosti medzi zariadeniami.

3. ZigBee:ZigBee je nízkoenergetická bezdrôtová sieť s nízkou dátovou rýchlosťou, ktorá sa používa hlavne v priemyselných prostrediach, inteligentných domácnostiach a systémoch diaľkového ovládania.

4. Bluetooth:Toto asi poznáte! Bluetooth sa používa na komunikáciu s krátkym dosahom, bod-bod a bod-multibod. Je ideálny na pripojenie periférnych zariadení, ako sú klávesnice, myši a slúchadlá.

5. GPRS(General Packet Radio Service): GPRS sa používa v mobilnej komunikácii na prístup na internet, multimediálne správy a služby založené na polohe.

6. 4G:Štvrtá generácia mobilnej technológie, 4G, poskytuje mobilný ultraširokopásmový prístup k internetu pre mobilné telefóny, notebooky a ďalšie mobilné zariadenia.

7. Wifi:Wifi je bezdrôtový sieťový protokol, ktorý umožňuje zariadeniam komunikovať bez priameho káblového pripojenia. Je široko používaný v domácich sieťach, kancelárskych sieťach a verejných hotspotoch.

8. NB-IoT(Narrowband Internet of Things): NB-IoT je širokopásmový sieťový protokol s nízkou spotrebou určený na pripojenie zariadení na veľké vzdialenosti v ťažko dostupných oblastiach. Je ideálny pre aplikácie IoT.

B: Drôtové protokoly

Dokonca aj v našom bezdrôtovom svete majú káblové protokoly stále kľúčovú úlohu, najmä v priemyselných aplikáciách a aplikáciách s vysokou dátovou rýchlosťou.

1. MBus (Meter-Bus):MBus je európsky štandard pre diaľkový odpočet meračov tepla a iných meračov spotreby.

2. USB (Universal Serial Bus):USB sa používa na spojenie, komunikáciu a napájanie medzi počítačmi a ich periférnymi zariadeniami.

3. RS232:Toto je štandard pre sériový komunikačný prenos dát. Tradične sa používa v počítačových sériových portoch.

4. RS485:Podobne ako RS232, RS485 podporuje viac uzlov na sieť a dlhšie káble. Používa sa v priemyselných riadiacich systémoch a automatizácii budov.

5. Ethernet:Ethernet je široko používaný v lokálnych sieťach (LAN). Poskytuje vysokú rýchlosť a spoľahlivú komunikáciu medzi zariadeniami.

Výber vhodného protokolu bude do značnej miery závisieť od aplikácie a prostredia. Pri výbere vždy zvážte faktory, ako je dosah, spotreba energie, rýchlosť prenosu dát a typ pripojených zariadení.

V roku 1983 na základe štandardu RS-422 Industrial Bus Asociácia elektronického priemyslu sformulovala a vydala štandard priemyselnej zbernice RS-485. Zbernicový štandard RS-485 špecifikuje normy pre elektrické vlastnosti zbernicových rozhraní, ktoré sú definované pre dva logické stavy: Kladná úroveň je medzi +2V ~ +6V, čo naznačuje logický stav; Záporná úroveň medzi -2V a -6V indikuje ďalší logický stav. Digitálny signál využíva režim diferenciálneho prenosu, ktorý môže účinne znížiť rušenie signálu šumu.

Dokáže efektívne podporovať viacero poduzlov, komunikačnú vzdialenosť a vysokú citlivosť prijímania informácií. V priemyselnej komunikačnej sieti sa zbernica RS - 485 používa hlavne na všeobecný a externý prenos informácií a výmenu údajov, všetky druhy priemyselných zariadení s účinnou schopnosťou potláčania šumu, efektívnou rýchlosťou prenosu údajov a dobrou spoľahlivosťou prenosu údajov a škálovateľnou dĺžkou komunikačného kábla je RS-485 je preto široko používaný v mnohých oblastiach.

Komunikačný protokol HENGKOsnímač teploty a vlhkostiasenzor plynuje RS-485. V detektore teploty, vlhkosti a plynu môže zbernica RS-485 prenášať informácie a vymieňať si dáta priamo so senzorom, aby bola zabezpečená okamžitá odozva a presnosť.

Okrem toho,sonda snímača plynuako merací prvok má veľký vplyv na presnosť merania snímača. Vzhľadom na rôzne meracie prostredie snímača je veľmi dôležité vybrať puzdro sondy. Napríklad puzdro sondy z nehrdzavejúcej ocele má výhodu odolnosti voči vysokej teplote,antikorózne, vodotesný, odstraňovač prachu, je k dispozícii pre vysoké teploty a vlhkosť, veľký prach a iné náročné prostredia.