如何选择传感器的输出类型(数字或模拟)?

admin 泰里仪器网 2024-09-25 20:45 0 阅读

一、如何选择传感器的输出类型(数字或模拟)?

传感器通信方式的选择其实主要考虑的是通信传输的要求,而不是传感器本身。

模拟量的最大好处是直观,信号没有经过取样编码和调制,可以直接用万用表测量。反观总线,所有行为都由电子元件根据复杂的协议来控制,信号经过编码和调制隐藏在一个个数据帧内,没有专业人员专业工具也是无法解析的。在现场遇到一路不正常工作的模拟信号可以很淡定得拿着万用表一点点去排查。可是遇到总线问题往往会很头疼。

另一个优点是,对设计和安装的质量有一定弹性。也就是说设计选型上的一些不合理,安装上的小错误往往不会导致模拟信号完全失效,而是相应得降低信号的质量和可靠性。例如,线缆不符合规范,接插件不符合标准,屏蔽没有做好,参考电位错误都不会完全没信号,只是信号会出现相应衰减,噪声,偏置或不稳定。根据症状去排查问题大多都能找到症结。即使是反接,短路,断线也都会有明显的症状可以排查。而总线作为数字通信,尤其是在工业现场这样的实时系统里,基本上是没有中间状态的,要么完全正常,要么完全不工作。而线缆,插头,屏蔽,距离,拓扑,程序配置,传感器电路,任何一个环节出现问题都有可能造成同一个结果,通信完全建立不起来。。。这就比较尴尬了。能做的只有,把所有环节都挨个过一遍甚至一一重做,重新编译程序,换线换插头,重启,希望能突然正常。

第三个优点,学习成本低。懂得最基本的直流电路就可以理解,初中物理就足够了。总线这边,想要做到精通,可以处理各种问题,可以进行个性化的设计,至少网络七层模型是要懂的,还要有一定软件工程的能力。

此外模拟信号从传感器到线路到信号采集的成本都比总线系统低很多。

以上这几点使得模拟信号非常适合低成本小型系统,以及样机原型机这样这样不确定性比较大的系统。否则,面对一个总线不通的原型系统,可以出问题的地方太多了,非常头疼。

然后再来看看总线的优点,这样广泛应用的东西不可能都是缺点。

第一,抗干扰。总有人认为总线通信反而没有模拟信号抗干扰这实际上是个很大的误区。从基本原理上,首先数字信号只有两个状态,并且大多数总线的物理层协议都要求两个状态的触发阈值电平离得比较远。例如1是0.5~1V, 而0是4.5~5V,这样随机噪声就有了很大的缓冲区间。即使是真的发生了真假颠倒的错误,链路层以上各层的校验机制也会发现错误丢弃有问题的数据,出发协议中相应的机制重传或延迟刷新。可以说总线系统是不会在通信环节引入噪声干扰的。而模拟量通道是没有办法区分当前信号是不是正确可信的,正是这一点造成了模拟信号抗干扰的错觉,因为即使是被干扰的信号也被接受了。同时总线在物理层会严格要求接插件,线缆,终端电阻和屏蔽,这些要求实际上是强制规范了抗电磁干扰的性能。而模拟电路人为因素太大了,而且对设计工作会造成很大负担,要考虑的东西很多,即使每一点都做到完美,也总是会在通信环节引入噪声,这是热力学定律的铁律,模拟信号通信部分的实质就是电能在导体上的被动传输,熵总是增加的。因此在运动控制领域,力,位移,速度这些信号精度要求很高,这些系统往往又存在伺服驱动器,伺服电机这些电磁干扰源,能选总线是一定要尽量选择总线的。(

@Patrick Zhang

我又和您唱反调了,一天两次我真不是故意的啊,诚惶诚恐,希望您不会介意)

第二,可靠性高。上面也说了,总线系统的物理层协议对从设计到安装的各个环节提出了标准化要求。在之前我把这个作为了和模拟信号比较的缺点,实际上从另一个角度看,这些规定都是有原因的。有些是为了抗干扰,有些是为了可靠性和耐久性,有些是为了元件质量或安装工艺的标准化。这些都是无数工程应用经过多年的经验结晶,来帮助我们规避可能的隐患和错误。

第三,串行通信,可中继交换大大减少了电气系统中的线束,并扩展了范围。模拟信号一百个传感器就要有一百根线缆,像蜘蛛网一样从四面八方汇集到IO所在的电柜,而对,总线系统来说合理的拓扑设计会使布线非常简单,不管多少传感器,总是就近汇集到一根或两根(环状拓扑)线缆上。不管多复杂的系统都是一样简洁。这对布线和电柜设计非常有利。同时,通过符合要求的中继设备,传感器可以距离IO非常远。相对的模拟量信号线路允许的线路长度往往比较有效(也可以通过隔离器中继但是成本高且复杂)。

以上这些特性决定了对IO繁杂,分布范围大,电磁环境恶劣,可靠性要求高,标准化程度高的系统而言,总线要远远好于模拟信号。

二、变数箱输出传感器的作用及位置

变速箱输出传感器是现代汽车中的一个重要部件,它起着监测和控制变速箱输出的核心作用。了解变速箱输出传感器的功能和位置对于车主和汽车维修技师来说都是非常重要的。

变速箱输出传感器的作用

变速箱输出传感器是一种用于测量和监测发动机输出的传感器。它通过检测齿轮和传动轴的转速来确定车辆当前的速度和加速度,并将这些数据发送给车辆的控制单元。这些数据对于引擎控制、制动系统和其他关键系统的正常运行至关重要。

变速箱输出传感器还可以帮助车辆的控制单元在行驶过程中根据实际情况做出调整,以提供更好的驾驶体验。例如,在变速箱换挡时,控制单元可以根据输出传感器提供的数据调整换挡时机和方式,从而使换挡更加平稳和高效。

变速箱输出传感器的位置

变速箱输出传感器通常安装在变速箱的末段,靠近驱动轴或传动轴。具体的位置可以因车型和变速箱类型而有所不同,但通常位于变速箱的侧面或后部靠近传动轴附件处。

在一些前驱车型中,变速箱输出传感器也可以位于变速箱的正前方,与传动轴直接连接。这样的安装位置可以更精确地测量发动机的输出转速,并提供更准确的数据给车辆的控制单元。

如果你想自行查找变速箱输出传感器的位置,请先查阅你的车辆使用手册或咨询专业的汽车维修技师,以确保找到正确的位置。

总之,变速箱输出传感器在现代汽车中起着举足轻重的作用。了解它的功能和位置可以帮助车主和汽车维修技师更好地了解和维护汽车的变速箱系统,保障车辆的正常运行和驾驶的安全性。

感谢您阅读本文,希望本文对您了解变速箱输出传感器的作用和位置有所帮助。

三、电压传感器的输出范围?

有0~5V, 0~10V, 1~5V 等等。

没有硬性规定电流的量程范围下限值一定不等于0, 有很多传感器的量程范围就是0~20mA, 之所以4~20mA用的比较多,是因为这样可以判断传感器的线路连接出现故障(断路)还是所测信号为下限值。如果下限值为0mA,我们就无法判断得到的是正常信号还是由于线路故障得到的故障信号。另外,取上限20mA是为了本防爆安全。

四、传感器输出信号的处理?

传感器一般分为模拟传感器和数字传感器。而单片机只能处理的是数字信号,不能处理模拟信号。所以当传感器为数字传感器时,信号可以直接通过单片机的端口读入内部。而当传感器为模拟信号是则需要对模拟信号进行数字化,即需要AD芯片。而有些单片机内部自带ADC,则可以直接将模拟信号通过单片机带模拟通道的端口输入单片机进行处理。

五、传感器的输出信号形式?

不同类型和工作原理的传感器会有不同的输出信号形式,以下是常见的几种传感器输出信号形式:

1、模拟信号:模拟信号一般以电压、电流、电阻等方式输出,输出值连续变化,可以通过模数转换器(ADC)进行数字转换。

2、数字信号:数字信号以数字形式输出,常用的有I2C、SPI、UART/USART、CAN等数字通信接口。

3、脉冲信号:脉冲信号通过输出脉冲的形式来表示测量信号的大小,通常用于测量速度、角度等物理量。

4、频率信号:频率信号以频率的形式输出,表示物理量的大小。常见的应用于测量温度、压力变化的压电传感器就是输出频率信号。

5、脉宽调制(PWM)信号:PWM信号是一种占空比可调的方波信号,常用于控制电机、灯光等电器设备,或输出数字信号。

六、输出轴传感器输出电压过高?

原因是传感器故障、线路出现短路、正时没有对正、控制单元出现故障。传感器信号过大会导致怠速抖动、加速无力、打火不灵的现象,需及时更换相关配件即可。

七、传感器输出信号类型?

常用传感器输出的有电压信号、电流信号、电阻信号的。

八、iepe传感器输出电压?

一般情况下这些传感器所需的电流是4mA。

IEPE指的是一种自带电量放大器或电压放大器的加速度传感器。IEPE是压电集成电路的缩写。因为由加速度传感器产生的电量是很小的,因此传感器产生的电信号很容易受到噪声干扰,需要用灵敏的电子器件对其进行放大和信号调理。IEPE中集成了灵敏的电子器件使其尽量靠近传感器以保证更好的抗噪声性并更容易封装。

九、传感器脉冲输出原理?

当圆光栅与工作轴一起转动时,光线透过两个光栅的线纹部分,形成明暗相间的条纹。光电元件接受这些明暗相间的光信号,并转换为交替变换的电信号。

十、霍尔传感器输出电压?

我们说霍尔传感器的输出是几伏是相对于电源负极(就是23脚之间电压)!就是霍尔有3只脚:印章面向自己,管脚向下,从左到右分别为:

1,电源+。

2,电源—。

3,信号开关霍尔工作电压一般在4到24V。一般用的是5V。输出一般是两个值:高电压等于或小于电源电压!低电压等于0(或大于0)!

The End
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