Общие сведения Датчики являются элементом технических систем, предназначенных для измерения, сигнализации, регулирования, управления устройствами или процессами. Датчики преобразуют контролируемую величину (давление, температура, расход, концентрация, частота, скорость, перемещение, напряжение, электрический ток и т. п.) в сигнал (электрический, оптический, пневматический), удобный для измерения, передачи, преобразования, хранения и регистрации информации о состоянии объекта измерений.
Датчики — устройства, содержащие чувствительные части, реагирующие на определенные факторы с целью управления, контроля, мониторинга работы электроустановок, электроники, силовых систем, двигателей, бытовых и иных приборов. Изделия регистрируют изменения среды и, посылая команду исполнительным частям, обеспечивают автоматизацию, автономность оснащения или передают данные на устройства слежения. С помощью датчиков обеспечивается также и безопасность, оборудования или окружающей среды (например, пожарные сенсоры). Для каждого типа оборудования характерный определенный вид детекторов с нужными функциями, стойкостью, сенситивностью
Под датчиком, сенсором, детектором подразумевают прибор, узел обособленного типа (интегрированный или в большей мере отдельный, но различимый), имеющий в своем составе один или больше первичных преобразователей измерительных типов. Назначение — выработка данных замеров в виде, подходящем для передачи, исследования, оценки, обработки, дальнейшей трансформации, хранения. Такая пересылка не поддается непосредственному восприятию наблюдателями. Пример простейшего устройства – микрофон, это звуковой детектор (громкость воспринимается, но ее силу в дБ человеку сложно оценить) Детекторы могу иметь промежуточные узлы — вспомогательные или прямо необходимые для работы измерительные преобразователи, а также меру. Устройство может быть вынесено на любые расстояния от обслуживающей системы, объекта, приемника. Длина определяется возможностью инструментов и методов связи (кабели, радиосигнал).
Датчик (сенсор, детектор) — это составляющие технических систем, их опции такие для обслуживаемых приложений: измерение; сигнализация; регулировка, настройка. Изделия преобразуют данные о контролируемой среде — давлении, t°, расходе, концентрации, частоте, скорости, перемещении, электропараметрах — в сигналы ( электро, пневмо, оптические). Создается наиболее подходящая для передачи и восприятия приемником форма для дальнейших измерений, обработки, подачи, трансформации, хранения, регистрации данных.
Датчики используются везде там, где для работы прибора, техники, конструкций, систем, узлов требуется мониторинг определенных факторов (мы их перечислили выше). Ярким примером является температура: пожарный сенсор фиксирует превышение порогового значения и подает на узлы сигнализации данные об этом, а тот включает звуковую, световую индикацию, автоматическое пожаротушение. Термодатчик в бойлере фиксирует достижение водой определенного уровня нагрева, дает импульс на реле термостата и тот отключает прибор
Множество датчиков есть в автомобилях, например, один из них — детектор вращения коленвала — подает информацию на ЭБУ, а тот регулирует работу системы впрыска топлива.
Вот лишь небольшая часть оборудования, где используются датчики: бытовые приборы (бойлеры, стиралки, отопительные котлы, плиты, чайники, тестеры, утюги, микроволновки); изделия с термостатами и реле, автоматическими выключателями имеют сенсоры; почти вся электроника имеет детекторы. Например, обычная компьютерная мышь имеет ИК сенсор, отслеживающий ее движение; робототехника не просто использует датчики, а основывается на них — это рецепторы, органы чувств таких конструкций; вся сфера безопасности пронизана различными сенсорами, детекторами (пожарные, движения, дымовые и прочие); все устройства с дистанционным управлением; здравоохранение, например, сенсоры, выявляющие опасные вещества в крови и сигнализирующие об этом; смартфоны; транспортные средства (в машине есть с десяток или больше таких изделий); любое оборудование с автоматизацией, автономностью; научные исследования, эксперименты; связь; отслеживание местоположения объектов (GPRS и прочее); энергетика — для исследования электропараметров ; обнаружение опасных факторов, например, дозиметр, газовые сенсоры; в промышленности и производстве сенсоры не просто незаменимые, а жизненно необходимые, особенно для контроля электрохарактеристик, обнаружения перегрева, положения деталей.
Сложно назвать такую область, в которой бы отсутствовали датчики. Часто сенсоры связаны с чисто измерительными приборами — барометрами, термометрами, высотомерами. Последние делают замеры, датчик улавливает эти значения и передает на оборудование, автоматику. Если обобщить, то термин «датчик» появился с развитием автоматизации управления, контроля, работы. Традиционной является следующая цепочка: Датчик (улавливает и передает данные об исследуемых факторах, состоянии) — узел (прибор, система) управления (дает команду) — исполнительное устройство (принимает указания и настраивает обслуживаемый объект).
