Komplexní průvodce: Jak si vybrat z různých typů senzorů a protokolů rozhraní?

Různé typy senzorů a protokolů rozhraní

Technologie rozšířila mnoho druhů lidských schopností a senzor rozšířil rozsah lidského vnímání. S rychlým rozvojem moderních technologií. Existuje velká poptávka po internetu věcí, velkých datech, technologii cloud computingu a tak dále. Je široce používán v ekonomii, národní obranné vědě a technologii, obživě lidí a dalších oblastech.

Pochopení senzorů a jejich účelu

Je to džungle s nesčetnými typy senzorů. Od skromných teplotních senzorů až po sofistikované systémy LiDAR, všechny mají jedinečnou roli v našem světě založeném na technologiích. Prvním krokem k výběru správného senzoru je tedy pochopení toho, co dělají.

Senzory jsou oči a uši našich zařízení a poskytují cenná data z fyzického světa. Monitorují faktory prostředí, detekují změny a předávají tyto informace dalším částem systému. Jaký senzor zvolíte, závisí do značné míry na tom, co chcete měřit.

Typy senzorů

Z různých senzorů se vám zatočí hlava! Zde je snímek některých z nejběžnějších:

1. Teplotní senzory: Jak název napovídá, sledují změny teploty. Jsou chlebem a máslem systémů HVAC a mnoha průmyslových procesů.

2. Senzory přiblížení: Tyto senzory, které jsou užitečné pro robotiku a bezpečnostní systémy, detekují přítomnost nebo nepřítomnost objektu v určitém rozsahu.

3. Tlakové senzory: Monitorování tlaku vzduchu nebo kapaliny je jejich silnou stránkou. Najdete je ve vozidlech, lékařských zařízeních a systémech sledování počasí.

4. Světelné senzory: Detekují úrovně osvětlení a běžně se používají v automatických osvětlovacích systémech a kamerách.

Takže normálně, A senzory jsou rozděleny na bezdrátový senzor a konvenční drátový senzor.

Konvenční drátové senzory připojují zařízení, které přijímá vstup, má výhodu vysoké přesnosti, trvanlivosti a lze je použít mnohokrát bez výměny.

Bezdrátový senzor je bezdrátový sběrač dat, který integruje funkce sběru dat, správy dat a datové komunikace, má výhodu nízké spotřeby energie, bezdrátový přenos dat, žádné kabely, flexibilní instalaci a ladění a tak dále.

Komunikační protokoly se dělí na bezdrátové komunikační protokoly a kabelové komunikační protokoly. Komunikační protokol definuje formát používaný datovou jednotkou, informace a význam, které má informační jednotka obsahovat, režim připojení a načasování, kdy jsou informace odesílány a přijímány, aby byl zajištěn hladký přenos dat na určené místo.

Typy komunikačních protokolů majíRFID, infračervené, ZigBee, Bluetooth, GPRS, 4G, Wifi a NB-IoT.Komunikační protokoly majíMBus, USB, RS232, RS485 a ethernet.

Některé podrobnosti o jednotlivých protokolech následovně:

A: Bezdrátové protokoly

Bezdrátová komunikace se stala klíčovou součástí moderních technologií. Bezdrátové protokoly hrají klíčovou roli od hraček na dálkové ovládání až po pokročilé průmyslové stroje. Zde jsou některé běžné:

1. RFID(Radio Frequency Identification): RFID se používá pro bezkontaktní výměnu dat, nejčastěji v systémech řízení přístupu a sledování majetku.

2. Infračervené:Infračervená komunikace se používá v aplikacích s krátkým dosahem, jako jsou dálkové ovladače televizorů a přenos dat na krátké vzdálenosti mezi zařízeními.

3. ZigBee:ZigBee je bezdrátová síť s nízkou spotřebou a nízkou rychlostí přenosu dat, která se používá hlavně v průmyslových zařízeních, inteligentních domácnostech a systémech dálkového ovládání.

4. Bluetooth:Tohle asi znáte! Bluetooth se používá pro komunikaci na krátkou vzdálenost, point-to-point a point-to-multipoint. Je ideální pro připojení periferních zařízení, jako jsou klávesnice, myši a sluchátka.

5. GPRS(General Packet Radio Service): GPRS se používá v mobilní komunikaci pro přístup k internetu, multimediální zprávy a služby založené na poloze.

6. 4G:Čtvrtá generace mobilní technologie, 4G, poskytuje mobilní ultraširokopásmový přístup k internetu pro mobilní telefony, notebooky a další mobilní zařízení.

7. Wifi:Wifi je bezdrátový síťový protokol, který umožňuje zařízením komunikovat bez přímého kabelového připojení. Je široce používán v domácích sítích, kancelářských sítích a veřejných hotspotech.

8. NB-IoT(Narrowband Internet of Things): NB-IoT je širokopásmový síťový protokol s nízkou spotřebou určený k propojení zařízení na velké vzdálenosti v těžko dostupných oblastech. Je ideální pro aplikace IoT.

B: Kabelové protokoly

I v našem bezdrátovém světě mají kabelové protokoly stále klíčovou roli, zejména v průmyslových aplikacích a aplikacích s vysokou datovou rychlostí.

1. MBus (Meter-Bus):MBus je evropský standard pro dálkový odečet měřičů tepla a ostatních měřičů spotřeby.

2. USB (Universal Serial Bus):USB se používá pro spojení, komunikaci a napájení mezi počítači a jejich periferními zařízeními.

3. RS232:Jedná se o standard pro sériový komunikační přenos dat. Tradičně se používá v počítačových sériových portech.

4. RS485:Podobně jako RS232 podporuje RS485 více uzlů na síť a delší kabely. Používá se v průmyslových řídicích systémech a automatizaci budov.

5. Ethernet:Ethernet je široce používán v lokálních sítích (LAN). Poskytuje vysokou rychlost a spolehlivou komunikaci mezi zařízeními.

Výběr vhodného protokolu bude do značné míry záviset na aplikaci a prostředí. Při výběru vždy zvažte faktory, jako je dosah, spotřeba energie, rychlost přenosu dat a typ připojených zařízení.

V roce 1983, na základě standardu RS-422 Industrial Bus, Electronic Industry Association formulovala a vydala standard RS-485 Industrial Bus. Sběrnicový standard RS-485 specifikuje standardy pro elektrické vlastnosti sběrnicových rozhraní, které jsou definovány pro dva logické stavy: Kladná úroveň je mezi +2V ~ +6V, což znamená logický stav; Záporná úroveň mezi -2V a -6V indikuje jiný logický stav. Digitální signál přijímá režim diferenciálního přenosu, který může účinně snížit rušení signálu šumu.

Dokáže efektivně podporovat více poduzlů, komunikační vzdálenost a vysokou citlivost příjmu informací. V průmyslové komunikační síti se sběrnice RS - 485 používá hlavně pro obecný a externí přenos informací a výměnu dat, všechny druhy průmyslových zařízení s účinnou schopností potlačení šumu, efektivní rychlostí přenosu dat a dobrou spolehlivostí přenosu dat a škálovatelnou délkou komunikačního kabelu je RS-485 je proto široce používán v mnoha oblastech.

Komunikační protokol HENGKOčidlo teploty a vlhkostiasenzor plynuje RS-485. V detektoru teploty, vlhkosti a plynu může sběrnice RS-485 přenášet informace a vyměňovat data přímo se senzorem, aby byla zajištěna okamžitá odezva a přesnost.

Kromě toho,sonda plynového senzorujako měřicí prvek má velký vliv na přesnost měření senzoru. Podle různého měřicího prostředí snímače je velmi důležité vybrat pouzdro sondy. Například pouzdro sondy z nerezové oceli má výhodu odolnosti vůči vysokým teplotám,antikorozní, vodotěsný, odstraňování prachu, je k dispozici pro vysoké teploty a vlhkost, velký prach a další náročná prostředí.