15 vanliga sensortyper som kommunicerar via LoRa och SigFox nätverk

Hjojohan LoraWAN, News, RTU, SigFox

Alla branscher och organisationer har länge använt olika slags sensorer för att få in data i sina PLC:er och SCADA (driftövervakningssystem), men tillkomsten av IoT (Internet of things ) och LPWAN (LowPowerWideAreaNetwork) skapat nya möjligheterna att utveckla smarta sensorer som kommunicerar trådlöst över stora områden. I alla avseenden mätvärden distribuerade genom användandet av IoT teknik, många gånger billigare än sensorer ansluta till traditionella PLC:er som är vanliga inom industri, fastighet, fjärrvärme, energi och vatten/avlopp. En Iot sensor är oftast batteridriven med minst 5 års batterilivslängd, kräver liten eller ingen installation jämfört med traditionellt PLC lösning, billigare kommunikation och data-presentation. En givare som eftermonteras i ett PLC-system kostar massor när det skall köpas och installeras. Det kan handla kostnader för om t.ex. kablage, kabelstegar, PLC/PLC moduler, kapsling, elektriker, dokumentation, besiktning, automationsingenjör .. kanske uppåt ~ 50 tkr för ett eftermontage av en ENDA givare när det är klart?)

IIoT-plattformar levererar värdefull intelligens och data för olika anslutna sensorer. IoT plattformen tjänar till att samla in data, aggregera sensor mätvärden i realtid och historiskt och dela sensordata med andra nätverk, t.ex. SCADA system som t.ex. Citec, VA-operatör, Cactus, ABB, WinCC, iFIx m.fl. Genom att kombinera en uppsättning sensorer och ett kommunikationsnät delar enheterna information med varandra och förbättrar deras effektivitet och funktionalitet.

Ta Tesla fordon som ett exempel. Alla sensorer på en bil registrerar sin uppfattning om omgivningen och laddar upp informationen i en massiv databas. Uppgifterna bearbetas sedan och alla viktiga nya uppgifter skickas till alla andra fordon. Detta är en pågående process, genom vilken en hel flotta Tesla-fordon blir smartare varje dag.

Låt oss ta en titt på några av huvudtyperna av sensorer, som används i stor utsträckning i IoT-världen.

Temperaturgivare
“En enhet som används för att mäta mängden värmeenergi som tillåter att detektera en fysisk temperaturförändring från en viss källa och omvandlar data för en enhet eller användare, kallas en temperatursensor” Dessa sensorer har använts under en lång tid i en mängd olika enheter. Men med uppkomsten av IoT har de funnit mer utrymme att vara närvarande i ett ännu större antal enheter. För bara några år sedan innehöll deras användningar oftast luftkonditionering, kylskåp och liknande anordningar som användes för miljökontroll. Men med tillkomsten av IoT-världen har de funnit sin roll i tillverkningsprocesser, jordbruk och hälsovård. I tillverkningsprocessen kräver många maskiner en specifik omgivande temperatur, liksom enhetstemperaturen. Med denna typ av mätning kan tillverkningsprocessen alltid förbli optimal. Å andra sidan, inom jordbruket är markens temperatur avgörande för växttillväxten. Detta hjälper till med produktion av växter, vilket maximerar produktionen.

Följda är några underkategorier av Temperatur sensrorer:

Termoelement
Det är spänningsanordningar som anger temperaturmätning med spänningsändring. När temperaturen går upp stiger termoelementets utgångsspänning.

Motståndstemperaturdetektorer
(RTD) Motståndet hos enheten är direkt proportionellt mot temperaturen, ökar i positiv riktning när temperaturen ökar motståndet uppåt.

Termistorer
Det är ett temperaturkänsligt motstånd som ändrar sitt fysiska motstånd med temperaturförändringen.

IC (halvledare)
De är linjära enheter där halvledarens konduktivitet ökar linjärt och det utnyttjar halvledarmaterialens variabla resistansegenskaper. Det kan ge en direkt temperaturavläsning i digital form, speciellt vid låga temperaturer.

Infraröda sensorer
Det detekterar temperaturen genom att avskilja en del av emitterad infraröd energi från föremålet eller ämnet, och känna av dess intensitet, kan användas för att bara mäta temperaturen hos fasta ämnen och vätskor. Ej möjligt att använda den på gaser på grund av deras genomskinliga natur.

Närhetssensor
En enhet som upptäcker närvaron eller frånvaron av ett närliggande objekt eller egenskaper hos det objektet och omvandlar det till en signal som lätt kan läsas av användaren eller ett enkelt elektroniskt instrument utan att komma i kontakt med dem. Närhetssensorer används i stor utsträckning inom detaljhandeln, eftersom de kan upptäcka rörelse och korrelation mellan kund och produkt som de kan vara intresserade av. En användare får omgående meddelanden om rabatter och specialerbjudanden på närliggande produkter. Ett annat stort och ganska gammalt användarväska är fordon. Du vänder din bil och är om ett hinder när du tar omvänd, det är närhetssensorns arbete.De används också för parkeringstillgänglighet på platser som köpcentra, arenor eller flygplatser.

Följde är några av underkategorierna Proximity Sensors:
Induktiva sensorer
Induktiva närhetssensorer används för icke-kontaktdetektering av närvaron av metallobjekt med elektromagnetiskt fält eller en stråle av elektromagnetisk strålning. Den kan arbeta vid högre hastigheter än mekaniska omkopplare och även mer tillförlitliga på grund av dess robusthet.

Kapacitiva sensorer
Kapacitiva närhetssensorer kan detektera både metalliska och icke-metalliska mål. Nästan alla andra material har en dielektrisk skillnad från luft. Det kan användas för att känna mycket små föremål genom en stor del av målet Så allmänt används i svåra och komplicerade applikationer.

Fotoelektriska sensorer
Fotoelektriska sensorer är gjorda av ljuskänsliga delar och använder en ljusstråle för att detektera närvaron eller närvaron av ett föremål. Det är ett idealiskt alternativ för induktiva sensorer när vi behöver långa avkänningsavstånd eller när vi vill känna av icke-metallobjekt.

Ultraljuds sensorer
Ultraljudssensorer används också för att detektera närvaro eller att mäta avståndet till mål som liknar radar eller sonar. Detta ger en pålitlig lösning för hårda och krävande förhållanden

Trycksensor
En tryckgivare är en anordning som känner av tryck och omvandlar den till en elektrisk signal. Här beror mängden på den trycknivå som appliceras. Det finns många enheter som är beroende av vätska eller andra former av tryck. Dessa sensorer gör det möjligt att skapa IoT-system som övervakar system och enheter som är tryckdrivna. Med avvikelse från standardtrycksintervallet meddelar enheten systemadministratören om eventuella problem som bör åtgärdas. Utplaceringen av dessa sensorer är mycket användbar vid tillverkningen, men även vid underhåll av hela vattensystem och värmesystem, eftersom det är lätt att detektera fluktuationer eller droppar i tryck.

Vattenkvalitets sensor
Vattenkvalitetssensorer används för att detektera vattenkvaliteten och jonövervakningen, främst i vattendistributionssystem.
Vatten används praktiskt taget överallt. Dessa sensorer spelar en viktig roll eftersom de övervakar vattenkvaliteten för olika ändamål. De används i en mängd olika branscher.

Följd är en lista över vanligaste typer av vattensensorer i bruk.

Klorresidansensor
Det mäter klorrester (dvs fri klor, monokloramin och totalt klor) i vatten och mest använda desinfektionsmedel på grund av dess effektivitet och kostnad.

Total organisk kol Sensor
TOC-sensor används för att mäta organiskt element i vatten.

Turbiditetssensor
Turbiditetssensorer mäter suspenderade fasta ämnen i vatten, vanligtvis används den i flod- och flödesregistrering, avloppsvatten och avloppsmätning.

Konduktivitetssensor
Ledningsförmåga mätningar utförs i industriella processer i första hand för att erhålla information om totala joniska koncentrationer (dvs upplösta föreningar) i vattenlösningar.

pH-sensor
Det används för att mäta pH-nivån i det upplösta vattnet, vilket indikerar hur surt eller alkaliskt det är.

Oxygen-reduktionspotentialsensor
ORP-mätningen ger insikt i nivån av oxidations- / reduktionsreaktioner som förekommer i lösningen.

Kemisk sensor
Kemiska sensorer används i ett antal olika branscher. Deras mål är att indikera förändringar i flytande eller luftkemiska förändringar. De spelar en viktig roll i större städer, där det är nödvändigt att spåra förändringar och skydda befolkningen.

Huvudsakliga användningsfall av kemiska sensorer finns i industriell miljöövervakning och processkontroll, avsiktligt eller oavsiktligt utsläppt skadlig kemisk detektering, explosiv och radioaktiv detektion, återvinningsprocesser på rymdstationen, läkemedelsindustrin och laboratorium etc.

Följde är vanligaste typen av kemiska sensorer som används:
Kemisk fält-effekt transistor
Chemiresistor
Elektrokemisk gassensor
Fluorescerande kloridsensorer
Vätesulfidsensor
Nondispersiv infraröd sensor
pH-glaselektrod
Potentiometrisk sensor
Zinkoxid nanorodsensor

Gassensor
Gas sensorer liknar de kemiska, men används specifikt för att övervaka förändringar av luftkvaliteten och detektera närvaron av olika gaser. Liksom kemiska sensorer används de i många branscher som tillverkning, jordbruk och hälsa och används för luftkvalitetsövervakning, Detektion av giftig eller brännbar gas, Farlig gasövervakning i kolgruvor, Olja och gasindustrier, kemisk laboratorieforskning, tillverkning – färger , plast, gummi, läkemedel och petrokemiska etc.

Följda är några vanliga gas sensorer:
Koldioxid sensor
Breathalyzer
Kolmonoxiddetektor
Katalytisk pärlsensor
Vätgasavkännare
Luftföroreningsgivare
Kväveoxidsensor
Syresensor
Ozonskärm
Elektrokemisk gassensor
Gasdetektor
Hygrometer

Rökdetektor
En rökgdetektor är en anordning som känner av rök (luftburna partiklar och gaser) och det är nivå.

De har använts under en lång tid. Men med utvecklingen av IoT är de nu ännu effektivare, eftersom de är anslutna till ett system som omedelbart meddelar användaren om ett problem som uppstår i olika branscher.

Rökdetektor används i stor utsträckning av tillverkningsindustrin, VVS, byggnader och logi för att upptäcka brand- och gasincidenser. Detta tjänar till att skydda personer som arbetar i farliga miljöer, eftersom hela systemet är mycket effektivare jämfört med de äldre.

Gemensam typ av rök sensorer
Smoke sensorer detekterar närvaron av rök, gaser och flamma som omger deras fält. Det kan detekteras antingen optiskt eller genom den fysiska processen, antingen använda båda metoderna.

Optisk rökdetektor (fotoelektrisk)
Optisk rökgivare använde ljusspridningsprincipens utlösare för passagerare.

Ioniseringsdetektor Sensor
Ioniseringsröksensor arbetar med joniseringsprincipen, typ av kemi för att detektera molekyler som orsakar ett triggerlarm.

IR-sensorer
En infraröd sensor är en sensor som används för att känna av vissa egenskaper hos omgivningen genom att antingen avge eller detektera infraröd strålning. Det är också kapabelt att mäta värmen som emitteras av objekt. De används nu i en mängd olika IoT-projekt, särskilt inom sjukvården, eftersom de gör det enklare att kontrollera blodflödet och blodtrycket. De används även i ett brett utbud av vanliga smarta enheter som smartwatches och smartphones också. Andra vanliga användningsområden inkluderar Hushållsapparater och fjärrkontroll, Andningsanalys, Infraröd vision (dvs. visualisera värmeläckage i elektroniken, övervaka blodflödet, konsthistoriker att se under lager av färg), bärbar elektronik, optisk kommunikation, icke-kontaktbaserade temperaturmätningar, Bilblindvinkeldetektering.

Deras användning slutar inte där, de är också ett bra verktyg för att säkerställa hög säkerhetsnivå i ditt hem. Dessutom innehåller deras tillämpning miljökontroller, eftersom de kan upptäcka en mängd olika kemikalier och värmeläckage. De kommer att spela en viktig roll i den smarta hemindustrin, eftersom de har ett brett utbud av applikationer.

Nivå sensorer
En sensor som används för att bestämma nivån eller mängden vätskor, vätskor eller andra ämnen som flyter i ett öppet eller slutet system kallas nivåsensor. Liksom IR-sensorer är nivågivare närvarande i ett brett spektrum av industrier. De är främst kända för att mäta bränslenivåerna, men de används också i företag som arbetar med flytande material. Återvinningsindustrin, liksom juice- och alkoholindustrin är till exempel beroende av dessa sensorer för att mäta antalet likvida tillgångar i deras besittning.De bästa användningsområdena för nivågivare är, Bränslemätning och vätskenivåer i öppna eller slutna containrar, Övervakning av havsnivå och tsunamivarning, vattenreservoarer, Medicinsk utrustning, kompressorer, hydrauliska reservoarer, verktygsmaskiner, Dryckes- och farmaceutisk bearbetning, hög eller låg nivå upptäckt etc.

Detta hjälper till att effektivisera sina företag, eftersom sensorer samlar alla viktiga data hela tiden. Med hjälp av dessa sensorer kan någon produktchef precis se hur mycket vätska är redo att distribueras och huruvida tillverkningen ska intensifieras.

Det finns två grundläggande mätvärden:
Punktnivå sensorer: Punktnivå sensorer brukar detektera den specifika specifika nivån och svara på användaren om detekteringsobjektet är över eller under den nivån. Den är integrerad i en enda enhet för att få ett larm eller en trigger

Kontinuerlig nivå Sensor: Kontinuerliga nivå sensorer mäter vätske- eller torrt materialnivåer inom ett visst område och ger utgångar som kontinuerligt indikerar nivån. Det bästa exemplet på det är bränslenivån i fordonet.

Bildsensorer
Bildsensorer är instrument som används för att konvertera optiska bilder till elektroniska signaler för visning eller lagringsfiler elektroniskt. Den stora användningen av bildsensor i digitalkamera och moduler, medicinsk bildbehandling och nattsynsutrustning, värmekameror, radar, sonar, mediahus, biometriska och IRIS-enheter. Två huvudtyper av sensorer används i: CCD (laddningskopplad enhet) och CMOS (komplementära metalloxidhalvledare) bildskärmar. Även om varje typ av sensor använder olika tekniker för att fånga bilder,Både CCD- och CMOS-bildskärmar använder metalloxidhalvledare, som har samma grad av ljuskänslighet och ingen inneboende kvalitetsskillnad. En genomsnittskonsument skulle tro att det här är en vanlig kamera, men även om detta inte ligger långt från sanningen, är bildsensorerna anslutna till ett brett utbud av olika enheter, vilket gör deras funktionalitet mycket bättre.

En av de mest kända användningsområdena är bilindustrin, där bilder spelar en mycket viktig roll. Med dessa sensorer kan systemet känna igen tecken, hinder och många andra saker som en förare generellt skulle märka på vägen. De spelar en mycket viktig roll i IoT-industrin, eftersom de direkt påverkar utvecklingen av förare utan bil.

De implementeras också i förbättrade säkerhetssystem, där bilder hjälper till att fånga detaljer om gärningsmannen.

I detaljhandeln tjänar dessa sensorer till att samla in data om kunder och hjälper företag att få en bättre inblick i vem som faktiskt besöker sin butik, ras, kön, ålder är bara några av de användbara parametrar som detaljägare får genom att använda dessa IoT-sensorer.

Sensorer för rörelsedetektor
En rörelsedetektor är en elektronisk apparat som används för att detektera den fysiska rörelsen (rörelse) i ett visst område och omvandlar rörelse till en elektrisk signal; rörelse av något föremål eller rörelse av människor. Rörelsedetektering spelar en viktig roll i säkerhetsbranschen. Företag använder dessa sensorer på områden där ingen rörelse bör detekteras hela tiden, och det är lätt att märka någons närvaro med dessa sensorer installerade. Dessa används främst för nötningsdetekteringssystem, Automatics dörrkontroll, Boom Barrier, Smart Camera (dvs. rörelsebaserad inspelning / videoinspelning), Toll plaza, Automatiska parkeringssystem, Automatiserad handfat / toalettfläkt, Handtorkare, Energihanteringssystem (dvs. Automatiserad belysning, AC, fläkt, apparater kontroll) etc.

Å andra sidan kan dessa sensorer också dechifiera olika typer av rörelser, vilket gör dem användbara i vissa branscher där en kund kan kommunicera med systemet genom att vinka en hand eller genom att utföra en liknande åtgärd. Till exempel kan någon vinka till en sensor i detaljhandeln för att begära hjälp med att fatta rätt köpbeslut.

Även om deras primära användning är korrelerad med säkerhetsbranschen, när tekniken går vidare, kommer antalet möjliga tillämpningar av dessa sensorer bara att växa.

Följda är viktiga rörelsessensor typer som används i stor utsträckning:
Passiv infraröd (PIR): Det upptäcker kroppsvärme (infraröd energi) och den mest använda rörelsessensorn i hemsäkerhetssystem.

Ultraljud: Sänder ut pulser av ultraljudsvågor och mäter reflektionen från ett rörligt objekt genom att spåra ljudvågornas hastighet.

Mikrovågsugn: Sänder ut vågpulser och mäter reflektionen från ett rörligt föremål. De täcker ett större område än infraröda och ultraljudssensorer, men de är sårbara för elektriska störningar och dyrare.

Accelerometer sensorer
Accelerometer är en transduktor som används för att mäta den fysiska eller mätbara accelerationen som upplevs av ett objekt på grund av tröghetskrafter och omvandlar mekanisk rörelse till en elektrisk utgång. Det definieras som hastighetshastighet med avseende på tiden. Dessa sensorer är nu närvarande i miljontals enheter, sådana smartphones. Deras användningar innefattar upptäckt av vibrationer, lutning och acceleration i allmänhet. Det här är bra för att övervaka din körflotta eller använda en smart pedometer. I vissa fall används den som en form av stöldskydd, eftersom sensorn kan skicka en varning genom systemet om ett objekt som ska förbli stationärt flyttas. De används i stor utsträckning inom cell- och medieenheter, vibrationsmätning, Automotive-kontroll och -detektering, fria falldetektering, flygplan och flygindustrier, rörelsedetektering, idrottsakademi / idrottare, beteendeövervakning, konsumentelektronik, industri- och byggarbetsplatser etc.

Det finns olika typer av accelerometrar och följs är få som huvudsakligen används i IoT-projekt:

Hall-effekt-accelerometrar
Hall-effekt-accelerometrar använder Hall-principen för att mäta accelerationen, det mäter spänningsvariationer som orsakas av förändringar i ett magnetfält runt dem.
Kapacitiva accelerometrar: Kapacitiva accelerometrar som avkänner utgångsspänningsberoende på avståndet mellan två plana ytor. Kapacitiva accelerometrar är också mindre benägna att buller och variation med temperaturen.

Piezoelektriska accelerometrar
Piezoelectric-sensing-principen arbetar med den piezoelektriska effekten. Piezo-filmbaserade accelerometrar används bäst för att mäta vibrationer, stötar och tryck. Varje accelerometer-sensorteknik har sina egna fördelar och kompromisser. Innan du väljer, är det viktigt att förstå de grundläggande skillnaderna mellan olika typer och testkraven.


Gyroskop sensorer

En sensor eller enhet som används för att mäta vinkelhastigheten eller vinkelhastigheten är känd som Gyro-sensorer. Vinkelhastigheten definieras helt enkelt som en mätning av rotationshastighet runt en axel. Det är en enhet som används främst för navigering och mätning av vinkel och rotationshastighet i 3-axels riktningar. Den viktigaste applikationen övervakar orienteringen av ett objekt.

De viktigaste applikationerna finns i bilnavigationssystem, spelkontroll, cell- och kameranordningar, konsumentelektronik, robotstyrning, drone & RC-kontrollhelikopter eller UAV-kontroll, fordonskontroll / ADAS och många fler.

Det finns flera olika typer av gyrosensorer som väljs utifrån arbetsmekanism, utgångstyp, effekt, avkänningsområde och miljöförhållanden.
Rotary (klassiska) gyroskop
Vibrerande struktur Gyroskop
Optiska Gyroskop
MEMS (mikroelektromekaniska system) Gyroskop

Dessa sensorer kombineras alltid med accelerometrar. Användningen av dessa två sensorer ger helt enkelt mer feedback till systemet. Med de gyroskopiska sensorerna installerade kan många enheter hjälpa idrottare att förbättra effektiviteten av sina rörelser, eftersom de får tillgång till idrottarnas rörelse under sportaktiviteter.

Detta är bara ett exempel på dess tillämpning, eftersom sensorns roll är att upptäcka rotation eller vridning, är applikationen avgörande för automatiseringen av vissa tillverkningsprocesser.

Luftfuktighetssensorer
Fuktighet definieras som mängden vattenånga i en atmosfär av luft eller andra gaser. De vanligaste termerna är “Relativ luftfuktighet (RH)

Dessa sensorer brukar följa användningen av temperatursensorer, eftersom många tillverkningsprocesser kräver perfekta arbetsförhållanden. Genom mätning av luftfuktighet kan du se till att hela processen löper smidigt, och när det går plötsligt, kan åtgärder vidtas omedelbart, eftersom sensorer känner av förändringen nästan omedelbart. Deras tillämpningar och användning finns i industri- och bostadsområde för värme-, ventilations- och klimatanläggningar. De kan också hittas i bilar, museer, industriområden och växthus, meteorologiska stationer, färg- och beläggningsindustrier, sjukhus och läkemedelsindustrier för att skydda läkemedel

Optiska sensorer
En sensor som mäter den fysiska mängden ljusstrålar och omvandlar den till en elektrisk signal som lätt kan läsas av användare eller ett elektroniskt instrument / instrument kallas optisk sensor. Optiska sensorer är älskade av IoT-experter, eftersom de är praktiska för att mäta olika saker samtidigt. Tekniken bakom den här sensorn gör det möjligt att övervaka elektromagnetisk energi, vilket inkluderar el, ljus och så vidare. På grund av detta har dessa sensorer använts inom hälsovård, miljöövervakning, energi, flyg och många andra industrier. Med sina närvaro oljebolag, läkemedelsföretag och gruvföretag är i en mycket bättre position att spåra miljöförändringar samtidigt som deras anställda är säkra. Huvudanvändningen kan hittas i omgivningsljusdetektering, digitala optiska omkopplare, kommunikation med optiska fibrer, på grund av elektrisk isolering som är bäst lämpad för olje- och gasapplikationer, civila och transportfält, höghastighetsnätverk, hissdörrkontroll, delregulatorer för monteringslinjen och säkerhetssystem.

Följda är viktiga typer av optiska sensorer:

Fotodetektor
Den använder ljuskänsliga halvledarmaterial som fotoceller, fotodioder eller fototransistorer för att fungera som fotodetektor

Fiberoptik
Fiberoptik bär ingen ström, så dess immun mot elektromagnetisk störning och vid skadade förhållanden ingen gnist eller chockfare.

Pyrometer
Det uppskattar temperaturen på ett objekt genom att avkänna ljusets ljus och objekten utstråla ljuset enligt deras temperatur och producera samma färger vid samma temperaturer.
Närhet och infraröd: Närhet använder ljus för att känna objekt i närheten och infraröd används där synligt ljus skulle vara obekväma.

Det är uppenbart att IoT har blivit otroligt populärt, och nuvarande trender visar att det är framtiden. Det hjälper helt enkelt med automatisering av olika processer, vilket gör dessa system ganska användbara för både vanliga konsumenter och företag. Vi ser ännu inte den fulla potentialen som denna teknik bär, eftersom hela plattformen blir smartare genom sammansmältningen av alla ovannämnda sensorer. När du beaktar det faktum att alla uppmätta data samlas in och kan analyseras är det uppenbart att IoT kommer att bli ännu smartare i framtiden.