Un sensor es un tipo de transductor que utilice un tipo de energía, una señal de una cierta clase, y lo convierta en una lectura con el fin de la transmisión informativa. Un termómetro de Mercury es un ejemplo de un sensor que convierta la extensión y la contracción de un volumen de mercurio en respuesta a cambio en la temperatura (la señal), a una lectura en un tubo de cristal calibrado que da la información sobre la temperatura ambiente . Otros sensores, tales como un termopar, producen el voltaje de la salida o la otra salida eléctrica que se pueden atar a un metro para leer un cambio o interpretar por otro dispositivo (tal como una computadora). Para la exactitud en el uso una calibración del sensor y de su información de la salida es necesaria.
la extensión y la contracción de este volumen de mercurio entonces se amplifica en el alesaje mucho más estrecho del tubo
Los sensores se utilizan en objetos diarios tales como botones y lámparas sensitivos al contacto del elevador que dévil o aclarar tocando la base. Hay también usos innumerables para los sensores cuyo la mayoría de la gente nunca es consciente. 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 mismo pequeños cambios deben tener sensibilidades muy altas.
El progreso tecnológico permite que cada vez más los sensores sean fabricados en una escala microscópica como microsensors usar tecnología MEMS . En la mayoría de los casos, un microsensor del alcanza una velocidad perceptiblemente más alta y la sensibilidad comparada con el macroscópico se acerca. Ver también las generaciones del sensor MEMS.
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 detectan.
Termal
Sensores de la temperatura : Resistores termosensibles de los termopares de los termómetros (termistores y detectores de la temperatura de la resistencia, termómetros y termóstatos bimetálicos * sensores del calor : Bolómetro, calorímetro
Electromágnetico
sensores eléctricos de la resistencia : Ohmímetro, multímetrosensores actuales eléctricos : Galvanómetro, amperímetro
sensores eléctricos del voltaje : Electroscopio, voltímetro de la hoja
sensores eléctricos de la energía : El vatio-hora mide * sensores del magnetismo : Compás magnético, compás, magnetómetro, dispositivo de effecto hall de la válvula de flujo
Detectores de metales * RADAR
Mecánico
sensores de la presión : Altímetro, barómetro, barógrafo, calibrador de presión, indicador de velocidad de aire, indicador de velocidad ascensional, variómetro
El gas y el líquido fluyen los sensores: Sensor de flujo, anemómetro, metro de flujo, metro de gas, contador del agua, sensor de flujo total
Gas y viscosidad y densidad líquidas : Viscómetro, aerómetro, tubo en forma de "u" oscilante
sensores mecánicos : sensor, sensor de posición, Selsyn, interruptor, calibrador de tensión de la aceleración
Sensores de la humedad : Higrómetro
Producto químico
Sensores químicos de la proporción : Electrodos redox de los electrodos de los sensores del oxígeno pH de cristal Ion-selective de los electrodos y detectores de monóxido de carbono
Radiación óptica
tiempo-de-vuelo ligero del
. Utilizado en el equipo que examina moderno, un pulso de luz corto es emitido y vuelto por un catadióptrico. La época de vuelta del pulso es proporcional a la distancia y se relaciona con la densidad atmosférica de una manera fiable - ver LIDAR .
los sensores de la luz, o los fotodetectores ', incluyendo los dispositivos del semiconductor tales como CCDs de los fototransistores de los fotodiodos de las fotocélulas, y los dispositivos del tubo de vacío de los sensores de la imagen tienen gusto de los tubos fotoeléctricos, tubos del fotomultiplicador ; e instrumentos mecánicos tales como el radiómetro de Nichols.
sensor infrarrojo del
, usado especialmente como sensor de la ocupación para la iluminación y los controles del medio ambiente.
sensor de proximidad - un tipo de sensor de la distancia 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 celulares, 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 un dispositivo de effecto hall .
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 es calculada por la triangulación .
foco del
. Una lente grande de la abertura se puede enfocar por un sistema servo. 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 (llamadas cámaras del telémetro) y en una escala más grande en telémetros tempranos del acorazado
interferometría . El de las franjas de interferencia entre las ondas luminosas transmitidas y reflejadas producidas por una fuente coherente tal como un laser se cuenta y se calcula la distancia. Capaz de la precisión extremadamente alta.
disturbios ópticos atmosféricos de la medida de Scintillometers .
sensores ópticos de fibra .
interceptación óptica de la trayectoria corta del
- el dispositivo de detección consiste en un diodo electroluminoso que ilumina un 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 por los motores de pasos
Radiación ionizante
sensores de la radiación : Contador de Geiger, dosímetro, contador de centelleo, detección del neutrón
sensores de la partícula subatómica : Detector, Scintillator, compartimiento, compartimiento de nube, compartimiento de burbuja de la partícula del alambre. Ver el : Categoría: Detectores de la partícula
Acústico
acústico: vuelta del eco del tiempo-de-vuelo del ultrasonido de las aplicaciones. Utilizado en mediados de cámaras polaroid del vigésimo siglo y aplicado también a la robótica. Incluso más viejos sistemas tienen gusto de los sondeadores (y pescar los buscadores) y de otros sistemas “activos” tácticos del sonar (del R del nd del A del avigation del N del und tan anging) en los usos navales que utilizan sobre todo frecuencias del sonido audible.Sensores sanos : Sismómetros de los hidrófonos de los micrófonos
Otros tipos
sensores del movimiento : Arma, velocímetro, tacómetro, odómetro, sensor, coordinador del radar de la ocupación de la vuelta
Sensores de la orientación : Giroscopio, horizonte artificial, giroscopio del laser de anillo
El sensor de la distancia (sin impacto) varias tecnologías se puede aplicar a la distancia del sentido: Magnetoestricción
Sistemas no inicializados
La tira gris del código o rueda 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 cambia con cada paso medido, así 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.
Tipo del sensor A de la barba de sensor del tacto y de sensor de proximidad.
Clasificación de los errores de medida
Un buen sensor obedece las reglas siguientes: el sensor debe ser sensible alLos sensores ideales se diseñan para ser el linear. La señal de salida de tal sensor es linear proporcional al valor de la característica medida. La 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 un constante con la unidad; 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:
La sensibilidad puede diferenciar en la práctica del valor especificado. Esto se llama un error de la sensibilidad del, pero el sensor es todavía 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. La 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 un compensado o diagonal del . Esto se define como la salida del sensor en la entrada cero.
Si la sensibilidad no es constante sobre la gama del sensor, esto se llama la ausencia de linealidad del . 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 un error dinámico del . A menudo, este comportamiento se describe con un diagrama presagiado que demuestra 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 a independiente de la característica medida, esto se define como deriva del .
la deriva de largo plazo del indica generalmente una degradación lenta de las características del sensor durante un largo periodo del tiempo.
el ruido del es una desviación al azar de la señal que varía a tiempo.
la histéresis del 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 de la compensación 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 aproximación también se llama el error de la numeración del .
Si la señal se supervisa digital, la limitación de la 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 los errores sistemáticos o errores al azar . Los errores sistemáticos se pueden compensar a veces por medio de una cierta clase de estrategia de la calibración . El ruido es un error al azar que puede ser reducido tratamiento de señales, tal como filtración, generalmente a expensas del comportamiento dinámico del sensor.
¡Resolution
La resolución del de un sensor es el cambio más pequeño que puede detectar en la cantidad que está midiendo. A menudo en un indicador digital, el menos dígito significativo fluctuará, indicando que los cambios de esa magnitud son solamente apenas resolved. La resolución se relaciona con la precisión con la cual se hace la medida. Por ejemplo, una punta de prueba de la exploración (una extremidad fina cerca de una superficie recoge una corriente el hacer un túnel del electrón) puede resolver los átomos y las 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 ser sensible:luz, movimiento, temperatura, gravedad de los campos magnéticos, humedad, vibración, presión, sonido de los campos eléctricos, y otros aspectos físicos del ambiente externo;
aspectos físicos del ambiente interno, tales como estiramiento, movimiento del organismo, y posición de los accesorios (orientación espacial );
un arsenal enorme de moléculas ambientales, incluyendo los alimentos de las toxinas y las feromonas
muchos aspectos del entorno metabólico interno, tales como nivel de la glucosa, nivel del oxígeno, u osmolalidad ;
una gama igualmente variada de moléculas internas de la señal, tales como neurotransmisores de las hormonas y Cytokines
e incluso las diferencias entre las proteínas del organismo sí mismo y de las criaturas del ambiente o del extranjero.
Los sensores artificiales que mímico los sensores biológicos usando un componente sensible biológico, se llaman los biosensores
Los sentidos humanos son ejemplos de los sensores neuronales especializados .
Sensores geodésicos
Dislocaciones georeferenced medida geodésica o movimientos de los aparatos de medición en una, dos o tres dimensiones. Incluye el uso de instrumentos tales como niveles de las estaciones del total y receptores del sistema basado en los satélites de navegación global.
Ver también
Actuador
Sensor del coche: inversión del sensor del sensor y de la lluvia.
de adquisición de datos
Sistema de adquisición de datos
Maderero de datos
Teoría de la detección
Tiempo completamente automático
Microsensor del hidrógeno
Línea lateral
Umbral
Lista de los sensores
Olfato de la máquina
Característica de funcionamiento del receptor
Red del sensor
Web del sensor
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