Qual é a diferença entre sensores analógicos e digitais

O termo "sensor" em si significa um mecanismo projetado para medir um parâmetro, a fim de processar ainda mais o resultado da medição. O circuito do sensor gera um sinal de forma conveniente para a transmissão e, em seguida, o sinal é convertido, processado ou armazenado. Sem sensores em algumas áreas modernas da indústria, e em muitos equipamentos de vários tipos, simplesmente não posso fazer.

Atualmente, a eletrônica possibilita a fabricação de sensores eletrônicos capazes de monitorar processos por vários parâmetros ao mesmo tempo, o que amplia bastante as possibilidades de construção de dispositivos complexos de medição e acionamento.

O sensor contém necessariamente em seu design um elemento sensível e muitas vezes uma parte do conversor. As principais características dos sensores eletrônicos são sua sensibilidade e erro de medição.

Hoje, sensores analógicos e digitais são usados ​​em todos os lugares para fins científicos e de pesquisa, em telemetria, em sistemas de controle de qualidade e controle automatizado, e em muitas outras áreas, que podem ser enumeradas indefinidamente. De uma forma ou de outra, essas são sempre as áreas técnicas em que é necessário obter informações sobre a medição de uma quantidade.

O objetivo deste artigo será dar ao leitor uma idéia da diferença entre sensores analógicos e digitais. Veremos um exemplo simples de como o mesmo valor pode ser rastreado por um sensor analógico e digital e, nesse caso, é aconselhável usar um sensor analógico e, em que - digital.

Um sensor analógico gera um sinal analógico na saída, cujo valor de nível é obtido em função do tempo, e esse sinal muda continuamente, o sinal constantemente recebe qualquer um dos muitos valores possíveis.

Portanto, sensores analógicos são adequados para rastrear continuamente a grandeza física, por exemplo tensão terminal do termopar sinaliza uma mudança de temperatura e a tensão no enrolamento secundário do transformador de corrente é em um determinado período proporcional à corrente do circuito controlado. O microfone é um sensor de mudanças de pressão de uma onda sonora, etc.

Os sensores digitais, por sua vez, geram um sinal de saída que pode ser gravado na forma de uma sequência de valores numéricos, geralmente o sinal é binário, ou seja, um nível alto ou baixo (zero). Quando um sinal de sensor digital precisa ser transmitido por um canal analógico, como o rádio, recorra ao uso da modulação.

Os sensores digitais dominam os sistemas de comunicação porque seus sinais de saída são facilmente regenerados no repetidor, mesmo se houver ruído. E o sinal analógico, nesse sentido, será distorcido pelo ruído e os dados serão imprecisos. Ao transmitir informações, os sensores digitais são mais aceitáveis.

Vejamos exemplos simples e específicos, primeiro um sensor analógico, depois um digital, e em nosso exemplo esses sensores medem o mesmo parâmetro - corrente.

Sensor de corrente analógico

Sensor de corrente analógico no transformador de corrente. Por que analógico? Como neste caso, a corrente pode aumentar, por exemplo, de 0 a 5 amperes, enquanto a tensão (sinal) na saída aumenta proporcionalmente de 0 a 1 volt. Esse sensor permite o monitoramento contínuo da corrente no circuito medido.

Por exemplo, sendo instalado no Fonte de alimentação PWM, o sensor de corrente analógico gerará um sinal de feedback analógico e, quanto mais alto seu valor, maior a corrente que flui no circuito de carga no momento e o circuito de ajuste da largura do pulso de controle, construído em um comparador, reduzirá a duração do pulso de controle, levando a corrente de carga ao valor nominal necessário, para que a potência de saída não aumente inaceitavelmente alta.

Sensor de corrente digital

Agora, digamos que estamos lidando com um conversor de energia elétrica ressonante, onde é necessário monitorar as flutuações de corrente em um circuito LC ressonante, e um parâmetro importante será não apenas e nem tanto a magnitude da corrente quanto sua direção.

Nesse caso, você também pode usar um transformador de corrente, apenas a saída do transformador de corrente não será carregada no resistor, mas no diodo zener ou nos diodos limitadores. O que vai dar?

Quando a corrente flui em uma direção, a tensão no lado secundário do transformador de corrente terá um certo valor alto e, quando na outra direção - um certo valor baixo. Portanto, acontece que “1” e “0” - um sinal digital, e valores intermediários não são necessários, eles são monitorados por outro circuito, analógico.

Os sensores de direção de corrente também podem ser implementados com base no efeito Hall (sensores digitais do Hall), mas em nosso exemplo o objetivo era mostrar a diferença fundamental entre os sensores analógicos e digitais, portanto, deixe o sensor Hall de lado.