數(shù)字傳感器和模擬傳感器區(qū)別,數(shù)字傳感器與模擬傳感器的區(qū)別


1、數(shù)字傳感器與模擬傳感器的區(qū)別
傳感器是一種檢測(cè)物理或電氣或其他量變化的器具。因此,它會(huì)產(chǎn)生電或光信號(hào)輸出,作為對(duì)該特定量變化的確認(rèn)。因此,傳感器是一個(gè)模塊或芯片,用于觀察物理世界中發(fā)生的變化并將反饋發(fā)送到控制器或處理器中。
傳感器的首要分類(lèi)是模擬和數(shù)字。數(shù)字傳感器技術(shù)在其廣泛的可靠性和準(zhǔn)確性方面更為重要。數(shù)字傳感器是模擬傳感器的當(dāng)代替代品,因?yàn)槟M類(lèi)型的傳感器幾乎沒(méi)有缺點(diǎn)。
什么是數(shù)字傳感器
以數(shù)字方式進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娮觽鞲衅骰螂娀瘜W(xué)傳感器稱(chēng)為數(shù)字傳感器。這些數(shù)字傳感器正在取代模擬傳感器,因?yàn)樗鼈兡軌蚩朔M傳感器的缺點(diǎn)。在數(shù)字傳感器中,被測(cè)信號(hào)直接在數(shù)字傳感器內(nèi)部轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸出。而這個(gè)數(shù)字信號(hào)是通過(guò)電纜以數(shù)字方式傳輸?shù)?。有不同?lèi)型的數(shù)字傳感器可以克服模擬傳感器的缺點(diǎn)。
數(shù)字傳感器是一種電化學(xué)或電傳感器,其中信息被轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式然后傳輸。數(shù)字傳感器的輸出是被測(cè)量量的獨(dú)特?cái)?shù)字信號(hào)。測(cè)量的量可能是電導(dǎo)率、pH值、氧化還原電位等。輸出采用1和0的形式,其中“1”代表ON條件,“0”代表OFF條件。這對(duì)應(yīng)于數(shù)字信號(hào)生成不同的(非連續(xù))值,并且輸出被視為單個(gè)“位”(串行傳輸)或稱(chēng)為“字節(jié)”的多個(gè)位的組合并稱(chēng)為(并行傳輸)。
數(shù)字信號(hào)通常用于通信系統(tǒng),其中數(shù)字傳輸可以通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)傳輸通道傳輸數(shù)據(jù),例如銅線、光纖、無(wú)線通信介質(zhì)、存儲(chǔ)介質(zhì)或計(jì)算機(jī)總線??蓚鬏敂?shù)據(jù)表示為電磁信號(hào),例如微波、無(wú)線電波、電壓或紅外信號(hào)。數(shù)字傳感器的一個(gè)實(shí)際例子可以被認(rèn)為是使用數(shù)字溫度傳感器的數(shù)字溫度控制系統(tǒng),與使用模擬傳感器熱敏電阻的模擬溫度控制系統(tǒng)相比,它具有更多的優(yōu)勢(shì)和準(zhǔn)確性 。
什么是模擬傳感器
典型的模擬傳感器檢測(cè)外部參數(shù),例如壓力、聲音或溫度,并提供與其測(cè)量值成比例的模擬電壓或電流輸出。然后將輸出值從測(cè)量傳感器發(fā)送到模擬卡,該卡讀取測(cè)量樣本并將其轉(zhuǎn)換為PLC/控制器可以使用的數(shù)字二進(jìn)制表示。
然而,在轉(zhuǎn)換的兩端,在傳感器端和模擬卡端,傳輸值的質(zhì)量會(huì)受到影響。不幸的是,噪聲和電氣干擾會(huì)影響從傳感器發(fā)出的模擬信號(hào),使其在長(zhǎng)電纜上的性能下降。電纜越長(zhǎng),信號(hào)越容易受到干擾。所以,始終建議在模擬傳感器的輸出和模擬卡之間使用屏蔽電纜進(jìn)行轉(zhuǎn)換。電纜必須正確屏蔽和接地,以免引起接地回路。
另外,請(qǐng)記住模擬傳感器的模擬卡上的分辨率。分辨率是卡用于數(shù)字化從傳感器獲得的模擬樣本的位數(shù)。有不同的模擬卡可提供模擬信號(hào)的10位、12位、14位和16位值表示。表示的數(shù)字位越多,測(cè)量值就越精確。
帶有模擬輸出的溫度傳感器使用傳遞函數(shù)來(lái)確定溫度。具有數(shù)字輸出的傳感器不需要系統(tǒng)知道或編程內(nèi)部模擬傳遞函數(shù)來(lái)確定溫度。而區(qū)分?jǐn)?shù)字傳感器和模擬傳感器的第二個(gè)因素是它們的處理方式。
數(shù)字傳感器和模擬傳感器的處理時(shí)間方式:模擬傳感器的模擬處理方式是連續(xù)的。一旦輸入改變,輸出也會(huì)改變。唯一的延遲是電子通過(guò)電路所需的時(shí)間,這對(duì)于機(jī)器人應(yīng)用來(lái)說(shuō)實(shí)際上是瞬時(shí)的。而數(shù)字傳感器的數(shù)字處理方式是離散的。當(dāng)輸入更改時(shí),系統(tǒng)會(huì)記錄更改之前會(huì)存在延遲。此延遲的長(zhǎng)度由“采樣頻率”決定,并由時(shí)鐘控制。
數(shù)字傳感器和模擬傳感器在校準(zhǔn)要求的區(qū)別:對(duì)于模擬傳感器,可能需要校準(zhǔn) ADC 的增益和偏移,以達(dá)到所需的系統(tǒng)精度。數(shù)據(jù)表中不保證系統(tǒng)溫度精度,因?yàn)樗诤艽蟪潭壬先Q于 ADC 參考誤差。數(shù)字傳感器無(wú)需校準(zhǔn)即可獲得數(shù)據(jù)表中保證的精度。
文章主要介紹了數(shù)字傳感器和模擬傳感器的區(qū)別,瀏覽全文可以了解到數(shù)字傳感器和模擬傳感器的處理時(shí)間方式:模擬處理是連續(xù)的。一旦輸入改變,輸出也會(huì)改變。唯一的延遲是電子通過(guò)電路所需的時(shí)間,這對(duì)于機(jī)器人應(yīng)用來(lái)說(shuō)實(shí)際上是瞬時(shí)的。而數(shù)字傳感器的數(shù)字處理是離散的。當(dāng)輸入更改時(shí),系統(tǒng)會(huì)記錄更改之前會(huì)存在延遲。此延遲的長(zhǎng)度由“采樣頻率”決定,并由時(shí)鐘控制。
2、請(qǐng)問(wèn)什么樣的傳感器輸出是并行的,什么樣是串行的,什么樣是模擬的,什么樣是數(shù)字的
傳感器的模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的具體區(qū)別:
1. 模擬轉(zhuǎn)速傳感器,可以輸出與每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)成正比例的電壓(模擬量),輸出的是模擬電壓信號(hào),需要地磅稱(chēng)重儀表來(lái)進(jìn)行A/D數(shù)字轉(zhuǎn)換,然后變成可視化的稱(chēng)重?cái)?shù)字。傳統(tǒng)的模擬傳感器稱(chēng)重方式是由多個(gè)模擬傳感器的信號(hào)經(jīng)過(guò)接線盒并接后成為一路信號(hào),每個(gè)傳感器的信號(hào)就不再是獨(dú)立辨別的,儀表無(wú)法在線發(fā)現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行故障定位,可靠性差。
2. 數(shù)字轉(zhuǎn)速傳感器,可以以數(shù)字量形式輸出每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù),把A/D轉(zhuǎn)化的過(guò)程集中到了傳感器內(nèi)置芯片里,但是仍然需要數(shù)字儀表進(jìn)行顯示。數(shù)字稱(chēng)重傳感器內(nèi)部有微處理器,可以對(duì)自身進(jìn)行診斷,儀表可在線監(jiān)測(cè)各個(gè)傳感器輸出并進(jìn)行智能處理,提高了稱(chēng)重系統(tǒng)的可靠性。此外,數(shù)字傳感器還可以輕松解決模擬傳感器很難實(shí)現(xiàn)的大皮重小稱(chēng)量等要求。
數(shù)字傳感器優(yōu)于模擬傳感器之處有:
1、模擬傳感器容易受到強(qiáng)電干擾(如電焊)和浪涌影響(如雷擊),而數(shù)字傳感器有各種保護(hù)電路和防雷擊設(shè)計(jì),大大保證了傳感器的正常工作。
2、有故障報(bào)警提示。數(shù)字傳感器可以通過(guò)儀表來(lái)時(shí)刻監(jiān)視數(shù)字傳感器的工作狀況,發(fā)現(xiàn)某個(gè)傳感器出現(xiàn)故障時(shí),可以自動(dòng)報(bào)警。避免了在傳感器有故障狀態(tài)時(shí)進(jìn)行錯(cuò)誤的稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)顯示。
3、一致性好,免標(biāo)定。很多罐料系統(tǒng)很難加稱(chēng)量或無(wú)法掛砝碼進(jìn)行標(biāo)定,而數(shù)字傳感器在生產(chǎn)中,已用高精度標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力機(jī)對(duì)傳感器輸出進(jìn)行了標(biāo)定,因此可以實(shí)現(xiàn)免標(biāo)定。大大提高了工作效率。
4、角差容易調(diào)整。有模擬傳感器組成的稱(chēng)重系統(tǒng),由于信號(hào)的不可辨別,需要反復(fù)調(diào)整角差,耗時(shí)費(fèi)力。而數(shù)字傳感器組成的稱(chēng)重系統(tǒng),由于儀表可以直接讀取到每個(gè)傳感器的受力情況,因此只需要一遍加載就可以完成角差調(diào)整,非??旖莺?jiǎn)便。
5、傳輸距離遠(yuǎn),通信速度快,防作弊。模擬傳感器的MV信號(hào)太小,容易受射頻干擾和電磁干擾,而且在信號(hào)傳輸過(guò)程當(dāng)中由于電纜電阻的影響會(huì)造成信號(hào)衰減,所以傳輸距離較短(30米內(nèi))。數(shù)字傳感器的數(shù)字信號(hào)的電平高出數(shù)字傳感器數(shù)百倍,且不易受干擾,按照工業(yè)級(jí)的現(xiàn)場(chǎng)總線通信協(xié)議傳輸,通訊信號(hào)強(qiáng),高速且糾錯(cuò)能力強(qiáng),由于協(xié)議的保密,無(wú)法對(duì)數(shù)字傳感器稱(chēng)重系統(tǒng)作弊。
3、傳感器種類(lèi)有哪些以及應(yīng)用
1.傳感器的類(lèi)型如下:1.模擬傳感器:將測(cè)量的非電量轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào);2.數(shù)字傳感器:將測(cè)量的非電量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(hào)(包括直接轉(zhuǎn)換和間接轉(zhuǎn)換);3.模數(shù)傳感器:將被測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)或短周期信號(hào)輸出(包括直接或間接轉(zhuǎn)換);4.開(kāi)關(guān)傳感器:當(dāng)被測(cè)信號(hào)達(dá)到一定閾值時(shí)。
2.傳感器相應(yīng)地輸出設(shè)定的低電平或高電平信號(hào)。
4、模擬量傳感器和數(shù)字量傳感器哪個(gè)好?
看需要。
模擬量傳感器具有簡(jiǎn)單、易用、便宜的優(yōu)點(diǎn);
數(shù)字量傳感器具有信號(hào)處理精度、信號(hào)傳輸精度較高的優(yōu)點(diǎn);
實(shí)際上數(shù)字量傳感器的敏感元件基本上都是模擬量的,只不過(guò)在信號(hào)處理時(shí)采用了數(shù)字技術(shù)。把數(shù)字技術(shù)集成在傳感器上,可以提高傳感器的測(cè)量精度,但也會(huì)降低傳感器的環(huán)境適應(yīng)能力。
責(zé)任編輯:David
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