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
傳感器是一種檢測物理或電氣或其他量變化的器具。因此,它會產(chǎn)生電或光信號輸出,作為對該特定量變化的確認。因此,傳感器是一個模塊或芯片,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。
傳感器的首要分類是模擬和數(shù)字。數(shù)字傳感器技術在其廣泛的可靠性和準確性方面更為重要。數(shù)字傳感器是模擬傳感器的當代替代品,因為模擬類型的傳感器幾乎沒有缺點。
什么是數(shù)字傳感器
以數(shù)字方式進行數(shù)據(jù)轉換和數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娮觽鞲衅骰螂娀瘜W傳感器稱為數(shù)字傳感器。這些數(shù)字傳感器正在取代模擬傳感器,因為它們能夠克服模擬傳感器的缺點。在數(shù)字傳感器中,被測信號直接在數(shù)字傳感器內(nèi)部轉換為數(shù)字信號輸出。而這個數(shù)字信號是通過電纜以數(shù)字方式傳輸?shù)?。有不同類型的?shù)字傳感器可以克服模擬傳感器的缺點。
數(shù)字傳感器是一種電化學或電傳感器,其中信息被轉換為數(shù)字形式然后傳輸。數(shù)字傳感器的輸出是被測量量的獨特數(shù)字信號。測量的量可能是電導率、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。這對應于數(shù)字信號生成不同的(非連續(xù))值,并且輸出被視為單個“位”(串行傳輸)或稱為“字節(jié)”的多個位的組合并稱為(并行傳輸)。
數(shù)字信號通常用于通信系統(tǒng),其中數(shù)字傳輸可以通過點對點或點對多點傳輸通道傳輸數(shù)據(jù),例如銅線、光纖、無線通信介質(zhì)、存儲介質(zhì)或計算機總線。可傳輸數(shù)據(jù)表示為電磁信號,例如微波、無線電波、電壓或紅外信號。數(shù)字傳感器的一個實際例子可以被認為是使用數(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)勢和準確性 。
什么是模擬傳感器
典型的模擬傳感器檢測外部參數(shù),例如壓力、聲音或溫度,并提供與其測量值成比例的模擬電壓或電流輸出。然后將輸出值從測量傳感器發(fā)送到模擬卡,該卡讀取測量樣本并將其轉換為PLC/控制器可以使用的數(shù)字二進制表示。
然而,在轉換的兩端,在傳感器端和模擬卡端,傳輸值的質(zhì)量會受到影響。不幸的是,噪聲和電氣干擾會影響從傳感器發(fā)出的模擬信號,使其在長電纜上的性能下降。電纜越長,信號越容易受到干擾。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行轉換。電纜必須正確屏蔽和接地,以免引起接地回路。
另外,請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的10位、12位、14位和16位值表示。表示的數(shù)字位越多,測量值就越精確。
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)來確定溫度。而區(qū)分數(shù)字傳感器和模擬傳感器的第二個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,輸出也會改變。唯一的延遲是電子通過電路所需的時間,這對于機器人應用來說實際上是瞬時的。而數(shù)字傳感器的數(shù)字處理方式是離散的。當輸入更改時,系統(tǒng)會記錄更改之前會存在延遲。此延遲的長度由“采樣頻率”決定,并由時鐘控制。
數(shù)字傳感器和模擬傳感器在校準要求的區(qū)別:對于模擬傳感器,可能需要校準 ADC 的增益和偏移,以達到所需的系統(tǒng)精度。數(shù)據(jù)表中不保證系統(tǒng)溫度精度,因為它在很大程度上取決于 ADC 參考誤差。數(shù)字傳感器無需校準即可獲得數(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間方式:模擬處理是連續(xù)的。一旦輸入改變,輸出也會改變。唯一的延遲是電子通過電路所需的時間,這對于機器人應用來說實際上是瞬時的。而數(shù)字傳感器的數(shù)字處理是離散的。當輸入更改時,系統(tǒng)會記錄更改之前會存在延遲。此延遲的長度由“采樣頻率”決定,并由時鐘控制。
2、請問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
傳感器的模擬信號與數(shù)字信號的具體區(qū)別:
1. 模擬轉速傳感器,可以輸出與每分鐘的轉數(shù)成正比例的電壓(模擬量),輸出的是模擬電壓信號,需要地磅稱重儀表來進行A/D數(shù)字轉換,然后變成可視化的稱重數(shù)字。傳統(tǒng)的模擬傳感器稱重方式是由多個模擬傳感器的信號經(jīng)過接線盒并接后成為一路信號,每個傳感器的信號就不再是獨立辨別的,儀表無法在線發(fā)現(xiàn)問題進行故障定位,可靠性差。
2. 數(shù)字轉速傳感器,可以以數(shù)字量形式輸出每分鐘的轉數(shù),把A/D轉化的過程集中到了傳感器內(nèi)置芯片里,但是仍然需要數(shù)字儀表進行顯示。數(shù)字稱重傳感器內(nèi)部有微處理器,可以對自身進行診斷,儀表可在線監(jiān)測各個傳感器輸出并進行智能處理,提高了稱重系統(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現(xiàn)的大皮重小稱量等要求。
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電路和防雷擊設計,大大保證了傳感器的正常工作。
2、有故障報警提示。數(shù)字傳感器可以通過儀表來時刻監(jiān)視數(shù)字傳感器的工作狀況,發(fā)現(xiàn)某個傳感器出現(xiàn)故障時,可以自動報警。避免了在傳感器有故障狀態(tài)時進行錯誤的稱重數(shù)據(jù)顯示。
3、一致性好,免標定。很多罐料系統(tǒng)很難加稱量或無法掛砝碼進行標定,而數(shù)字傳感器在生產(chǎn)中,已用高精度標準測力機對傳感器輸出進行了標定,因此可以實現(xiàn)免標定。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重系統(tǒng),由于信號的不可辨別,需要反復調(diào)整角差,耗時費力。而數(shù)字傳感器組成的稱重系統(tǒng),由于儀表可以直接讀取到每個傳感器的受力情況,因此只需要一遍加載就可以完成角差調(diào)整,非??旖莺啽?。
5、傳輸距離遠,通信速度快,防作弊。模擬傳感器的MV信號太小,容易受射頻干擾和電磁干擾,而且在信號傳輸過程當中由于電纜電阻的影響會造成信號衰減,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)級的現(xiàn)場總線通信協(xié)議傳輸,通訊信號強,高速且糾錯能力強,由于協(xié)議的保密,無法對數(shù)字傳感器稱重系統(tǒng)作弊。
3、傳感器種類有哪些以及應用
1.傳感器的類型如下:1.模擬傳感器:將測量的非電量轉換成模擬電信號;2.數(shù)字傳感器:將測量的非電量轉換成數(shù)字輸出信號(包括直接轉換和間接轉換);3.模數(shù)傳感器:將被測信號轉換成頻率信號或短周期信號輸出(包括直接或間接轉換);4.開關傳感器:當被測信號達到一定閾值時。
2.傳感器相應地輸出設定的低電平或高電平信號。
4、模擬量傳感器和數(shù)字量傳感器哪個好?
看需要。
模擬量傳感器具有簡單、易用、便宜的優(yōu)點;
數(shù)字量傳感器具有信號處理精度、信號傳輸精度較高的優(yōu)點;
實際上數(shù)字量傳感器的敏感元件基本上都是模擬量的,只不過在信號處理時采用了數(shù)字技術。把數(shù)字技術集成在傳感器上,可以提高傳感器的測量精度,但也會降低傳感器的環(huán)境適應能力。
責任編輯:David
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