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电子电路设计如何选择传感器和驱动器


如果您打算进行电子电路设计,则应该熟悉传感器和驱动器的工作原理。本文主要讨论电子电路设计中的传感器和驱动器。

传感器和驱动基础

简而言之,传感器是将实词参数转换为电信号的电子设备。传感器可以是简单的开关形式,也可以是更复杂的大气压力传感器。在过去的几十年中,传感器的使用呈指数增长,以在消费电子产品中提供更好的用户体验。

驱动器与传感器相反。驱动器不是感应实时变量,而是将能量输入转化为物理运动。您会发现在机器人,HVAC,水泵或典型的自动滑动门等应用中使用的驱动器。 

不同类型的传感器和驱动器

电子行业充满了不同类型和形状的传感器。这是您可能会遇到的一些常见问题。

红外传感器 -通过测量红外反射距离来测量距离。

超声波传感器 -产生超声波并检测回波以确定沿其路径的障碍物。

温度传感器 -使用热力学原理将温度变化转换为电信号。

触摸传感器 -通过使用电容,电阻或电感感应将物理接触转换为电脉冲。

压力传感器 -将物理膜片挠度转换为电信号。

在日常生活中,您可能会被其中一些传感器包围。您的智能手机显然配备了触摸传感器,而空调则通过温度传感器设置了正确的温度。

驱动器根据其输入能量的来源进行分类:

气动驱动器 -将压缩空气转化为物理运动。

液压驱动器 -使用压力液体产生扭矩和运动。

电动驱动器 -用电产生物理力

机械驱动器 -将旋转运动转换为线性运动。

显然,只有电动驱动器直接由电子电路供电。电动驱动器的常见类型是交流电动机,伺服电动机和步进电动机。某些混合动力驱动器在现有元件旁内置了电子控制装置。

使用传感器和驱动器进行设计

确实,传感器和驱动器都是由熟悉的电信号代表的,但您不应将设计过程视为理所当然。将传感器和驱动器用于关键应用的系统需要完美的设计。

例如,驱动器可以控制高压空气压缩机,并且没有错误的余地。安装在医院手术室中的湿度传感器也是如此。电子电路设计人员的角色对于确保不存在硬件级错误至关重要。

1.选择合适的部分

在电子电路设计涉及传感器和驱动器的应用程序时,您可能会与项目或应用程序工程师进行协作。虽然您对零件的物理方面的控制有限,但是您需要注意传感器和驱动器的电气特性。

例如,温度传感器可以提供原始模拟信号或串行通信接口。两者都会导致不同的硬件和软件设计策略。选择驱动步进电机或交流电机意味着包括不同类型的驱动器电路。

2.防止电气干扰

如前所述,结合了传感器和驱动器的电子设备涉及基于参数输入的机械运动。与实验室测试相比,在实际部署中,PCB可能会承受更高的电气噪声。

您需要确保已应用适当的EMI预防技术。传感器输入端应远离高速信号,并且必须在PCB上进行适当的接地分离。传感器信号的准确性对于维持系统的正常运行至关重要。

3.故障安全状态

处理活动部件时,需要考虑系统的故障安全状况。例如,工业空气干燥器系统仅需要在任何时候打开某些阀。弄错了,高压空气运动将导致灾难性事故。

作为电子电路设计人员,您需要清除系统的工作原理以及移动机构的故障安全状况。当系统电源故障时,选择NCNO继电器来控制气流阀与维持安全性有很大的不同。

上海韬放电子提供专业的电子电路设计服务,如果您有这方面的需求,请与我们联系。

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