Išsamus vadovas: kaip pasirinkti iš skirtingų tipų jutiklių ir sąsajų protokolų?

Įvairių tipų jutikliai ir sąsajų protokolai

Technologijos išplėtė daugybę žmogaus pajėgumų, o jutiklis išplėtė žmogaus suvokimo diapazoną. Sparčiai tobulėjant šiuolaikinėms technologijoms. Didelė IoT, didelių duomenų, debesų kompiuterijos technologijų ir pan. paklausa. Jis plačiai taikomas ekonomikos, krašto apsaugos mokslo ir technologijų, žmonių pragyvenimo ir kitose srityse.

Supratimas apie jutiklius ir jų paskirtį

Tai džiunglės su daugybe jutiklių tipų. Nuo kuklių temperatūros jutiklių iki sudėtingų LiDAR sistemų – jie visi atlieka unikalų vaidmenį mūsų technologijomis paremtame pasaulyje. Taigi, pirmasis žingsnis renkantis tinkamą jutiklį yra suprasti, ką jie daro.

Jutikliai yra mūsų prietaisų akys ir ausys, teikiantys vertingų duomenų iš fizinio pasaulio. Jie stebi aplinkos veiksnius, nustato pokyčius ir perduoda šią informaciją kitoms sistemos dalims. Kokį jutiklį pasirinksite, labai priklauso nuo to, ką norite išmatuoti.

Jutiklių tipai

Dėl įvairių jutiklių gali suktis galva! Štai keletas dažniausiai pasitaikančių nuotraukų:

1. Temperatūros jutikliai: kaip rodo pavadinimas, šie stebi temperatūros svyravimus. Jie yra ŠVOK sistemų ir daugelio pramonės procesų duona ir sviestas.

2. Artumo jutikliai: Patogūs robotams ir apsaugos sistemoms, šie jutikliai nustato objekto buvimą ar nebuvimą tam tikrame diapazone.

3. Slėgio jutikliai: Oro ar skysčio slėgio stebėjimas yra jų stiprioji pusė. Jų rasite transporto priemonėse, medicinos prietaisuose ir oro stebėjimo sistemose.

4. Šviesos jutikliai: jie aptinka šviesos lygį ir dažniausiai naudojami automatinėse apšvietimo sistemose ir kamerose.

Taigi paprastai jutikliai skirstomi į belaidį jutiklį ir įprastą laidinį jutiklį.

Įprasti laidiniai jutikliai jungia įrenginį, kuris gauna įvestį, pasižymi dideliu tikslumu, ilgaamžiškumu ir gali būti naudojamas daug kartų be pakeitimo.

Belaidis jutiklis yra belaidžio duomenų perdavimo rinktuvas, kuris integruoja duomenų gavimo, duomenų valdymo ir duomenų perdavimo funkcijas, turi mažos galios veikimą, belaidį duomenų perdavimą, be laidų, lankstų diegimą ir derinimą ir pan.

Ryšio protokolai skirstomi į belaidžio ryšio protokolus ir laidinio ryšio protokolus. Ryšio protokolas apibrėžia duomenų vieneto naudojamą formatą, informaciją ir reikšmę, kurią turi turėti informacijos vienetas, ryšio režimą, informacijos siuntimo ir priėmimo laiką, kad būtų užtikrintas sklandus duomenų perdavimas į nurodytą vietą.

Ryšio protokolų tipai turiRFID, infraraudonųjų spindulių, ZigBee, Bluetooth, GPRS, 4G, Wifi ir NB-IoT.Ryšio protokolai turiMBus, USB, RS232, RS485 ir eternetas.

Kai kurios kiekvieno protokolo detalės:

A: Belaidžiai protokolai

Belaidis ryšys tapo svarbia šiuolaikinių technologijų dalimi. Nuo nuotolinio valdymo žaislų iki pažangių pramoninių mašinų – belaidžiai protokolai atlieka svarbų vaidmenį. Štai keletas dažniausiai pasitaikančių:

1. RFID(Radijo dažnio identifikavimas): RFID naudojamas bekontakčiams duomenų mainams, dažniausiai prieigos kontrolės ir turto sekimo sistemose.

2. Infraraudonieji:Infraraudonųjų spindulių ryšys naudojamas mažo nuotolio programose, pvz., televizoriaus nuotolinio valdymo pultuose ir mažojo nuotolio duomenų perdavimui tarp įrenginių.

3. ZigBee:„ZigBee“ yra mažos galios, mažo duomenų perdavimo spartos belaidis tinklas, daugiausia naudojamas pramoniniuose įrenginiuose, išmaniuosiuose namuose ir nuotolinio valdymo sistemose.

4. Bluetooth:Jūs tikriausiai žinote šį! „Bluetooth“ naudojamas trumpo nuotolio, taško į tašką ir tašką iki kelių taškų ryšiui palaikyti. Jis puikiai tinka išoriniams įrenginiams, pvz., klaviatūroms, pelėms ir ausinėms, prijungti.

5. GPRS(General Packet Radio Service): GPRS naudojamas mobiliajame ryšyje interneto prieigai, daugialypės terpės pranešimams ir vietos nustatymo paslaugoms teikti.

6. 4G:Ketvirtosios kartos korinio ryšio technologija 4G suteikia mobiliojo itin plačiajuosčio interneto prieigą mobiliesiems telefonams, nešiojamiesiems kompiuteriams ir kitiems mobiliesiems įrenginiams.

7. Wifi:„Wi-Fi“ yra belaidžio tinklo protokolas, leidžiantis įrenginiams susisiekti be tiesioginių kabelių jungčių. Jis plačiai naudojamas namų tinkluose, biurų tinkluose ir viešosiose interneto prieigos taškuose.

8. NB-IoT(Siaurajuostis daiktų internetas): NB-IoT yra mažos galios plačiajuosčio tinklo protokolas, skirtas prijungti įrenginius dideliais atstumais sunkiai pasiekiamose vietose. Tai idealiai tinka daiktų interneto programoms.

B: laidiniai protokolai

Netgi mūsų belaidžiame pasaulyje laidiniai protokolai vis dar atlieka lemiamą vaidmenį, ypač pramoninėse ir didelės duomenų spartos programose.

1. MBus (Meter-Bus):MBus yra europinis šilumos skaitiklių ir kitų vartojimo skaitiklių nuotolinio nuskaitymo standartas.

2. USB (universalioji nuoseklioji magistralė):USB naudojamas kompiuterių ir jų išorinių įrenginių prijungimui, ryšiui ir maitinimo tiekimui.

3. RS232:Tai nuosekliojo duomenų perdavimo standartas. Jis tradiciškai naudojamas kompiuterių nuosekliuosiuose prievaduose.

4. RS485:Panašiai kaip RS232, RS485 palaiko daugiau mazgų viename tinkle ir ilgesnius kabelius. Jis naudojamas pramonės valdymo sistemose ir pastatų automatikoje.

5. Ethernet:Ethernet plačiai naudojamas vietiniuose tinkluose (LAN). Tai užtikrina greitą ir patikimą ryšį tarp įrenginių.

Tinkamo protokolo pasirinkimas labai priklausys nuo programos ir aplinkos. Rinkdamiesi visada atsižvelkite į tokius veiksnius kaip diapazonas, energijos suvartojimas, duomenų perdavimo sparta ir prijungtų įrenginių tipas.

1983 m., remdamasi RS-422 Industrial Bus standartu, Elektroninės pramonės asociacija suformulavo ir išleido RS-485 Industrial Bus standartą. RS-485 magistralės standartas apibrėžia magistralės sąsajų elektrinių savybių standartus, kurie yra apibrėžti dviem loginėms būsenoms: Teigiamas lygis yra tarp +2V ~ +6V, nurodant loginę būseną; Neigiamas lygis tarp -2V ir -6V rodo kitą loginę būseną. Skaitmeninis signalas priima diferencinio perdavimo režimą, kuris gali veiksmingai sumažinti triukšmo signalo trukdžius.

Jis gali veiksmingai palaikyti kelis submazgus, ryšio atstumą ir didelį informacijos priėmimo jautrumą. Pramoniniame ryšių tinkle RS-485 magistralė daugiausia naudojama bendram ir išoriniam informacijos perdavimui ir duomenų mainams, visų rūšių pramoninei įrangai, turinčiai efektyvią triukšmo slopinimo galimybę, efektyvų duomenų perdavimo greitį ir gerą duomenų perdavimo patikimumą bei keičiamo dydžio ryšio kabelio ilgį. neprilygsta kitiems pramoninio ryšio standartams.Todėl RS-485 buvo plačiai naudojamas daugelyje sričių.

HENGKO ryšio protokolastemperatūros ir drėgmės jutiklisirdujų jutiklisyra RS-485. Temperatūros ir drėgmės bei dujų detektoriuje RS-485 magistralė gali perduoti informaciją ir keistis duomenimis tiesiogiai su jutikliu, kad būtų užtikrintas greitas atsakas ir tikslumas.

Be to,dujų jutiklio zondaskaip matavimo elementas turi didelę įtaką jutiklio matavimo tikslumui. Atsižvelgiant į skirtingą jutiklio matavimo aplinką, labai svarbu pasirinkti zondo korpusą. Pavyzdžiui, nerūdijančio plieno zondo korpuso pranašumas yra atsparumas aukštai temperatūrai,antikorozinis, atsparus vandeniui, dulkių šalinimas, skirtas aukštai temperatūrai ir drėgmei, didelėms dulkėms ir kitoms sunkioms aplinkoms.