Come funzionano i sensori? Applicazioni di diversi tipi di sensori

Risiediamo in un mondo sensoriale. Diversi tipi di sensori possono essere trovati nelle nostre case, uffici, automobili e altri luoghi. Questi sensori lavorano per migliorare la qualità della nostra vita facendo cose come accendere le luci quando entriamo nella stanza, regolare la temperatura della stanza, rilevare fumo o fuoco, prepararci un delizioso caffè, aprire le porte del garage quando la nostra macchina è vicina, e svolgere una varietà di altri compiti.

I sensori rendono possibile automatizzare tutti questi lavori e molti altri. Prima di approfondire le specifiche di cos’è un sensore, quali sono i diversi tipi di sensori e le applicazioni di questi diversi tipi di sensori, diamo prima un’occhiata a un’illustrazione semplice di un sistema automatizzato reso possibile dai sensori (e anche da molti altri componenti ).

Che cos’è un sensore

Esistono diverse definizioni di cosa sia un sensore, ma vorrei dire che è un dispositivo di input che emette un segnale relativo a una certa quantità fisica (input).

Quando un sensore è descritto come un “dispositivo di input”, significa che è un componente di un sistema più ampio che fornisce input a un sistema di controllo primario (come un processore o un microcontrollore). Ecco un’altra insolita definizione di sensore: questo gadget trasforma i segnali da un dominio energetico al dominio elettrico. Se consideriamo un esempio, la definizione del Sensore può essere meglio compresa.

Un resistore dipendente dalla luce, spesso noto come LDR, è il tipo di sensore più semplice. È uno strumento la cui resistenza cambia a seconda della quantità di luce a cui è esposto. Quando un LDR riceve più luce, la sua resistenza diminuisce drasticamente e quando c’è meno luce, la resistenza dell’LDR aumenta drasticamente.

Questo LDR può essere collegato a un partitore di tensione (insieme a un altro resistore) e può essere misurata la caduta di tensione attraverso l’LDR. Questa tensione può essere regolata in base alla quantità di luce che colpisce l’LDR. Di conseguenza, un sensore di luce. Continueremo con la classificazione dei sensori ora che abbiamo una migliore comprensione di cosa sia un sensore.

Classificazione dei sensori

Diversi scrittori e professionisti hanno classificato i sensori in diversi modi. Alcuni sono relativamente semplici, mentre altri sono intricati. Un esperto del settore può già utilizzare la classificazione dei sensori che segue, sebbene sia abbastanza semplice.

I sensori sono separati nelle categorie Attivo e Passivo nella prima classificazione. I sensori attivi sono quelli che necessitano di un segnale di alimentazione esterno o di un segnale di eccitazione. D’altra parte, i sensori passivi producono una risposta di uscita senza la necessità di alcun segnale di alimentazione esterno.

Vari tipi di sensori

Di seguito sono riportati numerosi tipi di sensori utilizzati frequentemente in una vasta gamma di applicazioni. Lo scopo di ciascuno di questi sensori è misurare una particolare caratteristica fisica, come temperatura, resistenza, capacità, conduzione, trasferimento di calore, ecc.

Sensore per la temperatura

Il sensore di temperatura è tra i sensori più diffusi e apprezzati. Un sensore di temperatura misura le variazioni di temperatura rilevando la temperatura, come suggerisce il nome.

Rilevatore di radiazioni (sensore IR)

I sensori a infrarossi, a volte noti come sensori IR, sono sensori basati sulla luce utilizzati in numerose applicazioni, tra cui il rilevamento di prossimità e il rilevamento di oggetti. In quasi tutti i telefoni cellulari, i sensori IR sono impiegati come sensori di prossimità.

I sensori a infrarossi o IR sono disponibili in due varietà: tipo trasmissivo e tipo riflettente. Il trasmettitore IR (tipicamente un LED IR) e il rilevatore IR (spesso un fotodiodo) sono posti uno di fronte all’altro in un sensore IR di tipo trasmissivo in modo che quando un oggetto passa tra di loro, il sensore identifica la cosa.

I sensori IR di tipo riflettente sono l’altro tipo di sensore IR. In questo, il trasmettitore e il rilevatore sono posizionati uno accanto all’altro con l’oggetto in vista. Il sensore rileva un oggetto quando gli passa davanti perché la luce a infrarossi del trasmettitore IR viene riflessa da esso e captata dal ricevitore IR.

Un sensore sonar

Uno strumento senza contatto chiamato sensore a ultrasuoni può essere utilizzato per misurare sia la distanza che la velocità di un oggetto. Sulla base delle caratteristiche delle onde sonore con una frequenza superiore alla portata dell’udito umano, opera un sensore a ultrasuoni.

Sensore per la luce

I sensori di luce, a volte indicati come fotosensori, sono uno dei sensori cruciali. Il Light Dependent Resistor, o LDR, è un sensore di luce di base ora accessibile. La caratteristica di LDR è che la sua resistenza varia inversamente con l’intensità della luce ambientale, cioè quando l’intensità della luce aumenta, la resistenza diminuisce e viceversa.

Rilevatori di gas e fumo

I sensori di fumo e gas sono tra i sensori più utili nelle applicazioni legate alla sicurezza. I rilevatori di fumo sono installati in quasi tutti i luoghi di lavoro e le aziende. Questi dispositivi rilevano qualsiasi fumo (da un incendio) e emettono un allarme. I sensori di fumo, che spesso possono rilevare sia fumo che gas, sono ora collocati nella maggior parte delle case come precauzione di sicurezza.

Sensore di contatto

I sensori tattili stanno diventando una componente cruciale della nostra vita, nonostante non diamo loro molta importanza. Che tu ne sia consapevole o meno, i sensori tattili sono presenti in tutti i dispositivi con touch screen, inclusi laptop, tablet e telefoni cellulari. I trackpad sui nostri computer sono un altro luogo importante in cui vengono utilizzati i sensori tattili.

Sensore di umidità

I sistemi di monitoraggio meteorologico visualizzano spesso informazioni su temperatura e umidità. Pertanto, determinare l’umidità è un compito cruciale in molte applicazioni e i sensori di umidità ci consentono di farlo.