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技術專題
電子電路設計如何選擇傳感器和驅動器
如果您打算進行電子電路設計，則應該熟悉傳感器和驅動器的工作原理。本文主要討論電子電路設計中的傳感器和驅動器。
傳感器和驅動基礎
簡而言之，傳感器是將實詞參數轉換為電信號的電子設備。傳感器可以是簡單的開關形式，也可以是更復雜的大氣壓力傳感器。在過去的幾十年中，傳感器的使用呈指數增長，以在消費電子產品中提供更好的用戶體驗。
驅動器與傳感器相反。驅動器不是感應實時變量，而是將能量輸入轉化為物理運動。您會發(fā)現在機器人，HVAC，水泵或典型的自動滑動門等應用中使用的驅動器。
不同類型的傳感器和驅動器
電子行業(yè)充滿了不同類型和形狀的傳感器。這是您可能會遇到的一些常見問題。
紅外傳感器 -通過測量紅外反射距離來測量距離。
超聲波傳感器 -產生超聲波并檢測回波以確定沿其路徑的障礙物。
溫度傳感器 -使用熱力學原理將溫度變化轉換為電信號。
觸摸傳感器 -通過使用電容，電阻或電感感應將物理接觸轉換為電脈沖。
壓力傳感器 -將物理膜片撓度轉換為電信號。
在日常生活中，您可能會被其中一些傳感器包圍。您的智能手機顯然配備了觸摸傳感器，而空調則通過溫度傳感器設置了正確的溫度。
驅動器根據其輸入能量的來源進行分類：
氣動驅動器 -將壓縮空氣轉化為物理運動。
液壓驅動器 -使用壓力液體產生扭矩和運動。
電動驅動器 -用電產生物理力
機械驅動器 -將旋轉運動轉換為線性運動。
顯然，只有電動驅動器直接由電子電路供電。電動驅動器的常見類型是交流電動機，伺服電動機和步進電動機。某些混合動力驅動器在現有元件旁內置了電子控制裝置。
使用傳感器和驅動器進行設計
確實，傳感器和驅動器都是由熟悉的電信號代表的，但您不應將設計過程視為理所當然。將傳感器和驅動器用于關鍵應用的系統(tǒng)需要完美的設計。
例如，驅動器可以控制高壓空氣壓縮機，并且沒有錯誤的余地。安裝在醫(yī)院手術室中的濕度傳感器也是如此。電子電路設計人員的角色對于確保不存在硬件級錯誤至關重要。
1.選擇合適的部分
在電子電路設計涉及傳感器和驅動器的應用程序時，您可能會與項目或應用程序工程師進行協(xié)作。雖然您對零件的物理方面的控制有限，但是您需要注意傳感器和驅動器的電氣特性。
例如，溫度傳感器可以提供原始模擬信號或串行通信接口。兩者都會導致不同的硬件和軟件設計策略。選擇驅動步進電機或交流電機意味著包括不同類型的驅動器電路。
2.防止電氣干擾
如前所述，結合了傳感器和驅動器的電子設備涉及基于參數輸入的機械運動。與實驗室測試相比，在實際部署中，PCB可能會承受更高的電氣噪聲。
您需要確保已應用適當的EMI預防技術。傳感器輸入端應遠離高速信號，并且必須在PCB上進行適當的接地分離。傳感器信號的準確性對于維持系統(tǒng)的正常運行至關重要。
3.故障安全狀態(tài)
處理活動部件時，需要考慮系統(tǒng)的故障安全狀況。例如，工業(yè)空氣干燥器系統(tǒng)僅需要在任何時候打開某些閥。弄錯了，高壓空氣運動將導致災難性事故。
作為電子電路設計人員，您需要清除系統(tǒng)的工作原理以及移動機構的故障安全狀況。當系統(tǒng)電源故障時，選擇NC或NO繼電器來控制氣流閥與維持安全性有很大的不同。
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