A цифровой датчик - электронный или электрохимический датчик, где данные преобразуются в цифровом виде и передаются. Датчики часто используются для аналитических измерений, например измерение химических и физических свойств жидкостей. Типичные измеряемые параметры: значение pH, проводимость, кислород, окислительно-восстановительный потенциал и другие. Такие измерения используются в индустриальном мире и дают жизненно важные данные для управления технологическим процессом.
Датчики аналогового типа использовались в прошлом, но сегодня все больше и больше используются цифровые датчики. В этой статье описывается разница между ними и обсуждается причина развития цифровых датчиков.
Цифровые датчики являются современными преемниками аналоговых датчиков. Цифровые датчики постепенно заменяют аналоговые датчики, поскольку они преодолевают традиционные недостатки аналоговых систем датчиков (см. Главу 3)
Электронные и электрохимические датчики обычно являются одной из частей измерительной цепи. Измерительная цепь состоит из самого датчика, кабеля и преобразователя. В традиционных аналоговых системах датчик преобразует параметр измерения (например, значение pH) в аналоговый электрический сигнал. Этот аналоговый электрический сигнал передается с помощью кабеля. Передатчик преобразует электрический сигнал в читаемую форму (дисплей, токовые выходы, передача данных по шине и т. Д.).
Датчик и кабель часто соединяются не постоянно, а через электрические разъемы. Эта классическая конструкция с разъемами и передачей малых токов по кабелю имеет четыре основных недостатка: а) Влажность и коррозия разъема искажают сигнал. б) Кабель должен быть экранированным и иметь очень высокое качество, чтобы предотвратить изменение измерительного сигнала из-за электромагнитных помех. c) Датчик может быть откалиброван или отрегулирован только после установки, поскольку влиянием кабеля (длины, омического сопротивления, импеданса) нельзя пренебрегать. г) Длина кабеля ограничена.
Цифровые датчики были разработаны для преодоления традиционных недостатков аналоговых датчиков. Цифровые датчики в основном используются в водных и промышленных процессах. Они измеряют такие параметры, как pH, окислительно-восстановительный потенциал, проводимость, растворенный кислород, аммоний, нитрат, SAC., помутнение. Цифровая сенсорная система также состоит из самого сенсора, кабеля и передатчика. Отличия от аналоговых сенсорных систем: a) Датчик имеет электронную микросхему. Сигнал измерения непосредственно преобразуется в цифровой сигнал внутри датчика. Передача данных по кабелю тоже цифровая. Эта цифровая передача данных не чувствительна к длине кабеля, сопротивлению или импедансу кабеля и не подвержена влиянию электромагнитных помех. Можно использовать стандартные кабели. б) Соединение между датчиком и кабелем может быть бесконтактным и осуществляться посредством индуктивной связи. Влажность и связанная с ней коррозия больше не проблема. Альтернативные оптоволоконные кабели также могут быть вариантом для длинных или электромагнитных соединений. c) Датчик можно откалибровать отдельно от системы.