Кислородный датчик: устройство, назначение, диагностика
Сомнительная заправка, плохой бензин, «чек» на панели — стандартный и быстрый путь к замене кислородного датчика. Про лямбда-зонд слышали многие автомобилисты, но мало кто разбирался, за что именно он отвечает и почему так легко выходит из строя. Рассказываем про датчик кислорода — «обоняние» двигателя.
Лямбда и стехиометрия двигателя
Название датчика происходит от греческой буквы λ (лямбда), которая обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. Для полного сгорания смеси соотношение воздуха с топливом должно быть 14,7:1 (λ=1). Такой состав топливно-воздушной смеси называют стехиометрическим — идеальным с точки зрения химической реакции: топливо и кислород в воздухе будут полностью израсходованы в процессе горения. При этом двигатель произведёт минимум токсичных выбросов, а соотношение мощности и расхода топлива будет оптимальным.
Если лямбда будет <1 (недостаток воздуха), смесь станет обогащённой; при лямбде >1 (избыток воздуха) смесь называют обеднённой.
Зависимость мощности и расхода топлива от состава смеси
Из графика видно, что при λ=1 мощность двигателя не пиковая, а расход топлива не минимален — это лишь оптимальный баланс между ними. Наибольшую мощность мотор развивает на слегка обогащённой смеси, но расход топлива при этом возрастает. А максимальная топливная эффективность достигается на слегка обеднённой смеси, но ценой падения мощности. Поэтому задача ЭБУ (электронного блока управления) двигателя — корректировать топливно-воздушную смесь исходя из ситуации: обогащать её при холодном пуске или резком ускорении, и обеднять при равномерном движении, добиваясь оптимальной работы мотора во всех режимах. Для этого блок управления ориентируется на показания датчика кислорода.
Зачем нужен кислородный датчик
Датчиков в современном двигателе великое множество.
С помощью различных сенсоров ЭБУ замеряет температуру забортного воздуха и его поток, «видит» положение дроссельной заслонки, отслеживает детонацию и положение коленвала — словом, внимательно следит за воздухом «на входе» и показателями работы мотора, регулируя подачу топлива для создания оптимальной смеси в цилиндрах.
Схема лямбда-коррекции двигателя
Лямбда-зонд показывает, что же получилось «на выходе», замеряя количество кислорода в выхлопных газах. Другими словами, кислородный датчик определяет, оптимально ли работает мотор, соответствуют ли расчёты ЭБУ реальной картине и нужно ли вносить в них поправки. Основываясь на данных с лямбда-зонда, ЭБУ вносит соответствующие коррекции в работу двигателя и подготовку топливно-воздушной смеси.
Где находится кислородный датчик
Датчик кислорода установлен в выпускном коллекторе или приёмной трубе глушителя двигателя, замеряя, сколько несгоревшего кислорода находится в выхлопных газах.
Если у двигателя две головки блока (V-образники, «оппозитники»), то удваивается количество выпускных коллекторов и катализаторов, а значит и лямбда-зондов — у современной машины может быть и 4 кислородных датчика.
Устройство кислородного датчика
Классический лямбда-зонд порогового типа — узкополосный — работает по принципу гальванического элемента. Внутри него находится твёрдый электролит — керамика из диоксида циркония, поэтому такие датчики часто называют циркониевыми. Поверх керамики напылены токопроводящие пористые электроды из платины. Будучи погружённым в выхлопные газы, датчик реагирует на разницу между уровнем кислорода в них и в атмосферном воздухе, вырабатывая на выходе напряжение, которое считывает ЭБУ.
Циркониевый элемент лямбда-зонда приобретает проводимость и начинает работать только после прогрева до температуры 300 °C.
До этого ЭБУ двигателя действует «вслепую» согласно топливной карте, без обратной связи от кислородного датчика, что повышает расход топлива при прогреве двигателя и количество вредных выбросов. Чтобы быстрее задействовать лямбда-зонд, ему добавляют принудительный электрический подогрев. Кислородные датчики с подогревом внешне отличаются увеличенным количеством проводов: у них 3–4 жилы против 1–2 у обычных датчиков.
В названии узкополосного датчика кроется его недостаток — он способен замерять количество кислорода в выхлопе в достаточно узком диапазоне. ЭБУ может корректировать смесь по его показаниям только в некоторых режимах работы мотора (холостой ход, движение с постоянной скоростью), что не отвечает современным требованиям по экономичности и экологичности двигателей. Для более точных замеров в широком диапазоне используют широкополосный лямбда-зонд (A/F-сенсор), который также называют датчиком соотношения «воздух-топливо» (Air/Fuel Sensor). Обычно к нему подходят 5–6 проводов, хотя бывают и исключения.
Внешне «широкополосник» похож на обычный датчик кислорода, но внутри есть отличия. Благодаря специальным накачивающим ячейкам эталонный лямбда-коэффициент газового содержимого датчика всегда равен 1, и генерируемое им напряжение постоянно. А вот ток меняется в зависимости от количества кислорода в выхлопных газах, и ЭБУ двигателя считывает его в реальном времени. Это позволяет электронике быстрее и точнее корректировать смесь, добиваясь её полного сгорания в цилиндрах.
Почему до сих пор производят узкополосные датчики? Во-первых, для старых автомобилей, где A/F-сенсоры не применялись. Во-вторых, из-за особенностей «широкополосника» его нельзя устанавливать после катализатора, где он быстро выходит из строя. А контролировать работу катализатора как-то надо. Поэтому в современных двигателях ставят два лямбда-зонда разного типа: широкополосный (управляющий) — в районе выпускного коллектора, а узкополосный (диагностический) — после катализатора.
Причины и признаки неисправности лямбда-зонда
Основная причина поломок кислородных датчиков — некачественный бензин: свинец и ферроценовые присадки оседают на чувствительном элементе датчика, выводя его из строя.
Самый очевидный признак неисправности лямбда-зонда — индикатор Check Engine на приборной панели. Считав код ошибки с помощью сканера или самодиагностики, можно проверить, какой именно датчик вышел из строя, если их несколько. Иногда всё дело в повреждённой проводке датчика — с проверки цепи и стоит начать поиск поломки.
Проблемы с датчиком кислорода нарушают всю систему обратной связи и лямбда-коррекции, вызывая целый букет неисправностей.
Прежде всего, это увеличение расхода топлива и токсичности выхлопа, снижение мощности и нестабильный холостой ход. Если вовремя не заменить лямбда-зонд, следом выйдет из строя каталитический нейтрализатор, осыпавшись из-за перегрева от обогащённой смеси.
Универсальные кислородные датчики
Цена на оригинальные датчики кислорода вряд ли обрадует автомобилистов, но все лямбда-зонды работают по единому принципу, что позволяет без труда подобрать замену. Главное, чтобы соответствовал типа датчика (широкополосный/узкополосный), количество проводов и резьбовая часть. В продаже есть универсальные кислородные датчики без разъёма, которые можно использовать на десятках моделей автомобилей — подобрать и купить лямбда-зонд не составляет проблемы.
Чтобы избежать проблем с кислородными датчиками, следите за состоянием двигателя, заправляйтесь качественным топливом и регулярно выполняйте компьютерную диагностику, которая позволит выявить неисправности на ранней стадии.
Sonoff Sensor — обзор датчика температуры после ZigBee
У меня уже в голове один из ваших вопросов: зачем покупать «умный градусник», если обычные дешевле? Вы можете найти ответ на этот вопрос в обзоре ниже. Итак, наслаждайтесь статьей, в которой датчик Sonoff играет главную роль!
Датчик Sonoff — внешний вид
Получили товар из магазина на тестирование Houseiq.pl. Вначале я традиционно опишу коробку, которая выглядит немного иначе, чем стандартная, и в которой спрятан датчик Sonoff. Вместо белого фона Сонофф выбрал оранжевый. Я думаю, что это интересная процедура, поскольку это не отдельное устройство (для работы нужен мост Zigbee).
Надписи на упаковке белые. Сам термометр небольшой, что является большим преимуществом, так как его можно незаметно спрятать в комнате. Большим преимуществом является двусторонний скотч, который позволяет прикрепить датчик, например, к стене. Термометр белый. Для меня это преимущество, потому что стены в моей квартире одного цвета.
действие
Начнем с основных параметров. Датчик покажет температуру и влажность воздуха в нашем доме. Делает он это с большой точностью (проверял другими градусниками). Фактически датчик имеет точность до 0,1 значения. Единственный недостаток, который я заметил (по крайней мере, вначале), — это небольшие проблемы со спариванием ворот Sonoff. Впоследствии у меня не было этих проблем.
Датчик Sonoff — приложение
Я подключил датчик к Sonoff Bridge (и, следовательно, к приложению Ewelink). Зачем? Потому что мы ответим на вопрос из введения. Такой умный градусник дает нам массу возможностей. Главное преимущество в том, что мы можем контролировать температуру, где бы мы ни находились. Это не лучший вариант «ВАУ», но это приятно знать.
Однако самое главное преимущество — это возможность создавать сценарии. Представить его. У вас есть умные термостаты.
Вы создаете сценарий — «обогреватель работает при температуре ниже 15 градусов, а когда выше 25 градусов он выключается — эта сцена включается в часы, когда кто-то находится дома» или «влажность воздуха падает ниже x%, включается увлажнение воздуха» . Это большая экономия времени и денег.
Суммирование
Умный датчик температуры-влажности — очень хорошее решение для людей, которые хотят больше расширить свой дом, чем «автоматически включать и выключать свет». Другие поклонники технологий могут пропустить эту покупку. Вы можете купить этот датчик под тым linkiem.
какие бывают, как выбрать и подключить
Когда речь заходит об установке теплого пола, большинство людей обращается к специалистам. Но есть и те, кто хочет выполнить монтаж своими руками.
Именно для таких людей мы подготовили небольшую инструкцию «Теплый пол своими руками».
В этой статье давайте рассмотрим один из этапов этого процесса – установку и подключение термодатчика.
Виды датчиков
Назначение датчика температуры – определять температуру и передавать ее регулятору, который сравнивает текущий показатель с заданным и либо включает, либо отключает нагрев.
Основной тип датчика электрического теплого пола – датчик температуры пола. Как следует из названия, он отслеживает уровень нагрева напольного покрытия и передает это значение на терморегулятор.
Термодатчик воздуха отслеживает значение температуры воздушной среды. Особенно полезен, если теплый пол используется для обогрева помещения, а не только для прогрева напольного покрытия. Чаще всего такой датчик встроен в терморегулятор, который в этом случае монтируется на стену, свободную от прямого солнечного излучения и сквозняков – тогда показания будут более точными;
Некоторые термостаты (например, Grand Meyer HW-500) используют в работе два датчика, что повышает надежность, точность и экономичность обогрева.
Монтаж термодатчика пола
Датчик помещается непосредственно под напольное покрытие и закрепляется монтажной лентой – желательно на расстоянии 50-60 см от ближайшей стены.
Лучше размещать датчик в гофрированной трубке – это позволит менять неисправный элемент без вскрытия пола. С одной стороны гофра закрывается пробкой либо изолентой (для защиты датчика от пыли, клея или раствора), а другой конец подводится к стене для соединения с терморегултором.
- Если теплый пол монтируется в стяжку, то монтаж гофры выполняется между двух витков нагревательного кабеля (или карбоновых стержней) на одинаковом удалении от них.
- При использовании нагревательных матов гофрированная трубка помещается в штробу чернового пола.
- При использовании инфракрасной пленки датчик помещается под пленку на ее черную полосу. При этом для того чтобы под пленкой не создавалось неровностей, требуется сделать вырез в подложке для теплого пола – под датчик и под провод, идущий от датчика к стене с терморегулятором. Кроме того, если датчик помещается в гофрированную трубку, то для нее на полу потребуется сделать штробу.
Преимущества датчиков | Yokogawa Electric Corporation
Ключевые преимущества датчиков включают повышенную чувствительность во время сбора данных, передачу практически без потерь и непрерывный анализ в реальном времени. Услуги обратной связи в реальном времени и аналитики данных гарантируют, что процессы активны и выполняются оптимально.
Постоянное развитие сенсорных технологий привело к появлению современных интеллектуальных датчиков. В отличие от обычных аналоговых датчиков без активных компонентов, интеллектуальные датчики содержат электрические цепи, позволяющие им выполнять измерения и выводить значения в виде цифровых данных.Эти датчики имеют встроенные микропроцессорные блоки и ряд датчиков, установленных на преобразователе сигналов.
Интеллектуальные датчики способны выполнять ряд интеллектуальных функций, таких как способность к самопроверке, самопроверке, самоадаптации и самоидентификации.
Они понимают требования к процессам, управляют широким спектром условий и могут определять условия для поддержки принятия решений в режиме реального времени. Эти интеллектуальные датчики запрограммированы на ряд условий процесса, что позволяет руководителям извлекать максимальную выгоду.
Переходя на более интеллектуальные датчики и эффективно используя данные, собранные с процессов и активов, компании могут повысить производительность, повысить энергоэффективность и снизить общую стоимость владения своими установками. Благодаря непрерывному мониторингу и извлечению данных руководители процессов могут выявлять области с высоким потреблением энергии и принимать соответствующие меры для ограничения потерь энергии. Такой подход поможет компаниям достичь Целей устойчивого развития (ЦУР), установленных Организацией Объединенных Наций, таких как «Доступная чистая энергия», «Промышленность, инновации и инфраструктура» и «Ответственное потребление и производство».
Преимущества датчиков
- Ускорьте процессы и сделайте их более точными
- Сбор данных о процессах и активах в режиме реального времени
- Точный, надежный и непрерывный мониторинг процессов и активов
- Повышение производительности и снижение совокупной стоимости владения
- Меньшие потери энергии
Важность датчиков в современном машиностроении
Энергоэффективность, экономия воды и чистая энергия приобрели значение в строительной отрасли в последние несколько десятилетий.
Многие владельцы зданий осведомлены о преимуществах светодиодного освещения и высокоэффективных двигателей среди других технологий. Однако здания могут использовать ресурсы еще более эффективно, если системы MEP управляются интеллектуальной платформой. Это создает множество возможностей для Интернета вещей (IoT).
Традиционно строительные системы, такие как освещение, кондиционирование воздуха и отопление, работали с ручным управлением. Однако потребности здания и его обитателей постоянно меняются, и постоянно настраивать ручное управление нецелесообразно.Чтобы достичь максимальной производительности, строительные системы должны измерять рабочие условия и настраиваться сами. Это возможно только путем добавления датчиков, которые играют ключевую роль в системах умного здания.
Сделайте ваши строительные системы умнее и сократите счета за электроэнергию и воду.
Датчики и автоматическое управление могут повысить экономию при реализации проекта энергоэффективности.
Например, система вентиляции позволяет сэкономить много энергии, если все кондиционеры оснащены высокоэффективными двигателями.Однако возможна еще большая экономия, если для регулировки расхода воздуха
используются датчики присутствия (Подробнее: вентиляция с регулируемой потребностью).
Выбор подходящего датчика для каждого приложения
Существует множество датчиков, цены на которые значительно меняются в зависимости от области применения. При выборе датчиков следует учитывать следующие два важных фактора:
- Переменные, которые необходимо отслеживать.
- Требуемая точность и аккуратность.
Часто бывает, что несколько датчиков измеряют одну и ту же переменную разными методами, и выбор наилучшего соответствия для каждого приложения очень важен. Некоторые датчики также чувствительны к внешним условиям, и это может ограничивать их использование в определенных приложениях.
Рассмотрим датчики присутствия, используемые для управления осветительными приборами: они могут быть ультразвуковыми, инфракрасными или двойными.
Инфракрасным датчикам требуется прямая видимость между ними и пассажирами, в то время как ультразвуковые датчики могут обнаруживать людей, находящихся за препятствиями.Однако ультразвуковые датчики могут работать некорректно, когда они находятся рядом с источниками шума или вибрации.
Когда существует много методов измерения для одной и той же переменной, можно ожидать различий в стоимости и точности. В идеале датчик должен иметь точность, подходящую для предполагаемого применения, но чрезмерная точность будет пустой тратой денег. Наиболее точные методы зондирования обычно самые дорогие.
Сочетание датчиков с системами расширенной реальности
Комбинация датчиков и информационного моделирования зданий (BIM) открывает множество возможностей.Например, модели BIM могут автоматически обновляться с помощью информации, собираемой датчиками. Таким образом, обслуживающий персонал может более легко контролировать труднодоступное оборудование и компоненты. Инженеры и другой технический персонал также могут использовать головные уборы для визуализации важных данных во время осмотра объекта.
Расширенная реальность очень полезна при работе с переменными, которые не могут быть обнаружены человеком. Например, вы можете использовать данные головных уборов и датчиков, чтобы «увидеть» разницу температур, электрический ток, потоки воздуха, поток воды внутри трубопровода и т. Д.Эта функция значительно упрощает поиск и устранение неисправностей и проверки, одновременно повышая безопасность на рабочем месте. Когда опасности, такие как высокая температура, становятся видимыми с помощью улучшенной реальности, их можно легче избежать.
Новое поколение датчиков
По мнению исследователей Массачусетского технологического института, фотоэлектрические технологии могут значительно расширить область применения датчиков. В обычных датчиках используются батареи или внешние источники питания, но это становится непрактичным для очень большого количества датчиков. Однако проблему можно решить с помощью миниатюрных фотоэлектрических элементов.
Фотогальваническая технология, предлагаемая для датчиков, сильно отличается от обычных солнечных панелей.
Вместо тяжелых солнечных элементов из кремния в датчиках можно использовать тонкопленочные перовскитные элементы, которые являются гибкими и подходят практически для любой поверхности. Эта концепция может использоваться для сбора энергии от любого источника света, не только от солнца, как в помещении, так и на открытом воздухе.
- Миниатюрные фотоэлектрические элементы можно комбинировать с технологией RFID, чтобы сделать датчики полностью автономными.
- В то время как фотоэлементы собирают энергию от источников света, метка RFID позволяет передавать данные с минимальным потреблением энергии.
Печатные фотоэлементы намного менее эффективны, чем обычные солнечные панели, но их выходной мощности достаточно для датчиков. Легкий вес, низкая стоимость и гибкость перовскитных ячеек также делают их идеальными для использования в контрольно-измерительных приборах.
Датчики с фотоэлектрическими батареями и RFID-метками можно разместить в любом месте здания, собирая обширную информацию.
Система управления зданием (BMS) может использовать эти данные для оптимизации энергопотребления и повышения эффективности.
Что такое интеллектуальный датчик и как он работает?
Что такое интеллектуальный датчик?Интеллектуальный датчик — это устройство, которое принимает входные данные из физической среды и использует встроенные вычислительные ресурсы для выполнения предопределенных функций при обнаружении определенных входных данных, а затем обрабатывает данные перед их передачей.
Интеллектуальные датчики обеспечивают более точный и автоматизированный сбор данных об окружающей среде с меньшим количеством ошибочного шума среди точно записанной информации.Эти устройства используются для мониторинга и управления механизмами в самых разных средах, включая интеллектуальные сети, разведку поля боя, исследования и многие научные приложения.
Интеллектуальный датчик также является важным и неотъемлемым элементом Интернета вещей (IoT), все более распространенной среды, в которой почти все, что можно вообразить, можно снабдить уникальным идентификатором и возможностью передавать данные через Интернет или аналогичную сеть.
Одна реализация интеллектуальных датчиков — это компоненты беспроводной сети датчиков и исполнительных механизмов (WSAN), количество узлов которых может исчисляться тысячами, каждый из которых связан с одним или несколькими другими датчиками и концентраторами датчиков, а также с отдельными исполнительными механизмами.
Вычислительные ресурсы обычно предоставляются маломощными мобильными микропроцессорами. Как минимум, интеллектуальный датчик состоит из датчика, микропроцессора и какой-либо коммуникационной технологии. Вычислительные ресурсы должны быть неотъемлемой частью физической конструкции — датчик, который просто отправляет свои данные для удаленной обработки, не считается интеллектуальным датчиком.
Интеллектуальный датчик состоит из трех компонентов: датчика, который собирает данные, микропроцессора, который вычисляет выходной сигнал датчика посредством программирования и коммуникационных возможностей. Интеллектуальный датчик может также включать в себя несколько других компонентов, помимо основного датчика.
Эти компоненты могут включать преобразователи, усилители, регулятор возбуждения, аналоговые фильтры и компенсацию. Интеллектуальный датчик также включает в себя программно определяемые элементы, которые обеспечивают такие функции, как преобразование данных, цифровая обработка и связь с внешними устройствами.
Интеллектуальный датчик связывает необработанный базовый датчик со встроенными вычислительными ресурсами, которые позволяют обрабатывать входные данные датчика.
Базовый датчик — это компонент, обеспечивающий возможность обнаружения. Он может быть предназначен для восприятия тепла, света или давления. Часто базовый датчик выдает аналоговый сигнал, который необходимо обработать, прежде чем его можно будет использовать. Здесь в игру вступает встроенная технология интеллектуального датчика. Встроенный микропроцессор отфильтровывает шум сигнала и преобразует сигнал датчика в пригодный для использования цифровой формат.
Интеллектуальные датчикитакже содержат встроенные средства связи, которые позволяют подключать их к частной сети или Интернету.Это обеспечивает связь с внешними устройствами.
Для чего используются интеллектуальные датчики?Есть бесчисленное множество вариантов использования интеллектуальных датчиков. Они очень часто используются в промышленных условиях и являются движущей силой Индустрии 4.0.
Заводычасто используют интеллектуальные датчики температуры, чтобы убедиться, что машины не перегреваются, и датчики вибрации, чтобы убедиться, что машины не подвержены риску ослабления вибрации. Интеллектуальные датчики также позволяют управлять процессом, например контролировать процесс, например, при производстве элемента, и вносить любые корректировки, которые могут потребоваться для достижения целей в области качества или производства.Когда-то это был ручной процесс, но интеллектуальные датчики можно использовать для автоматизации управления процессом.
Интеллектуальные датчики также играют ключевую роль в современных системах безопасности. Тепловизионные датчики могут использоваться для обнаружения тепла тела злоумышленника. Точно так же такие устройства, как интеллектуальные замки, датчики движения, оконные и дверные датчики обычно подключаются к общей сети. Это позволяет датчикам безопасности работать вместе, чтобы составить полную картину текущего состояния безопасности.
Какие бывают типы интеллектуальных датчиков?Существует пять основных типов интеллектуальных датчиков, используемых в промышленных средах.Хотя сегодня используется много типов датчиков специального назначения, они, как правило, основаны на одном из пяти типов датчиков.
- Датчики уровня. Датчик уровня используется для измерения объема пространства, занимаемого контейнером. Датчик уровня топлива в автомобиле может быть подключен к датчику уровня, который контролирует уровень топлива в баке.
- Датчики температуры. Датчик температуры — это датчик, который может контролировать температуру компонента, поэтому при необходимости можно предпринять корректирующие действия.Например, в промышленных условиях можно использовать датчик температуры, чтобы убедиться, что оборудование не перегревается.
- Датчик давления. Датчики давления часто используются для контроля давления газов или жидкостей в трубопроводе. Внезапное падение давления может указывать на утечку или проблему с регулированием потока.
- Инфракрасные датчики. Некоторые инфракрасные датчики, например те, что используются в тепловизионных камерах или бесконтактных инфракрасных термометрах, используются для контроля температуры.Другие инфракрасные датчики — это оптические датчики, настроенные на частоту, которая позволяет им видеть свет в инфракрасном спектре. Эти типы датчиков используются в медицинском оборудовании, таком как устройства пульсоксиметрии, и в электронных устройствах, предназначенных для дистанционного управления.
- Датчики приближения. Датчик приближения используется для определения местоположения человека или объекта по отношению к датчику. В розничной торговле датчики приближения могут отслеживать перемещения покупателей по всему магазину.
включают встроенный цифровой процессор движения (DMP), тогда как базовые датчики этого не делают. DMP — это, по сути, просто микропроцессор, встроенный в датчик. Это позволяет датчику выполнять бортовую обработку данных датчика. Это может означать нормализацию данных, фильтрацию шума или выполнение других типов преобразования сигнала. В любом случае интеллектуальный датчик выполняет цифровую обработку преобразования данных до обмена данными с внешними устройствами.
Базовый датчик — это просто датчик, не оснащенный DMP или другими вычислительными ресурсами, которые позволили бы ему обрабатывать данные. В то время как интеллектуальный датчик выдает готовый к использованию выходной сигнал, выходной сигнал базового датчика является необработанным и обычно должен быть преобразован в пригодный для использования формат.
Интеллектуальные датчики обычно предпочтительнее базовых датчиков, поскольку они включают встроенные возможности обработки. Тем не менее, есть ситуации, когда может быть более выгодно использовать базовый датчик.Если инженер разрабатывает устройство и ему требуется полный контроль над входом датчика, то, вероятно, будет более разумным использовать базовый датчик, чем интеллектуальный датчик. Базовые датчики также стоят меньше, чем интеллектуальные датчики, потому что они содержат меньше компонентов.
Хотя интеллектуальные датчики чаще всего ассоциируются с промышленным оборудованием, Интернет вещей не может существовать без интеллектуальных датчиков. Узнайте больше о вариантах использования и преимуществах интеллектуальных датчиков для Интернета вещей.
Что такое Интернет вещей? | Интернет вещей и сенсорные технологии | OMRON — Америка
В современном мире датчики Интернета вещей широко используются в различных областях.
Вот успешные примеры приложений датчиков Интернета вещей.
Примеры приложений датчиков Интернета вещей
Служба охраны дома
Службы безопасности дают нам возможность контролировать наш дом из любого места.
Все, что вам нужно, — это специальное устройство безопасности, установленное в вашем доме, и приложение безопасности, загруженное на ваш смартфон, чтобы вы могли видеть свой дом и удаленно управлять своей домашней электроникой и бытовой техникой. Такая услуга поможет вам постоянно следить за своими пожилыми родителями.Или вы можете удаленно следить за своими детьми дома, пока вас нет.
В области домашней безопасности с сетями беспроводных камер используются самые разные датчики, такие как обнаружение состояния открытия / закрытия дверей и окон, предупреждение вас, если вы оставили окно или дверь открытыми, мониторинг и измерение температуры, влажности и света в помещении. интенсивность и обнаружение движения, когда в комнате находится человек или животное.
Служба онлайн-поддержки бизнес-офиса
Услуги для офисных решений включают в себя мониторинг в реальном времени рабочего состояния офисной электроники, такой как копировальные аппараты, лазерные принтеры и многофункциональные периферийные устройства, через Интернет.
Передавая информацию об оборудовании, такую как уровень тонера и цикл замены деталей, дилерам или в офисы обслуживания клиентов, датчик может обнаруживать отказ оборудования или кончился тонер до того, как пользователи заметят это самостоятельно.
Таким образом, дистрибьюторы могут обеспечить нужное послепродажное обслуживание в нужное время, что в конечном итоге поможет пользователям сэкономить средства, а производителю — в целом повысить эффективность обслуживания.
Современные многофункциональные периферийные устройства оснащены датчиками, которые обнаруживают движение человека, поэтому, когда человек приближается к машине, это позволяет машине автоматически включаться.
Носимые устройства
Носимые устройства отслеживают осанку человека, измеряют количество сжигаемых калорий и такие жизненно важные показатели, как частота сердечных сокращений, просто нося их на теле.
Данные можно собирать с датчиков, встроенных в одежду или носимых устройств, прикрепленных к телу. Затем данные передаются в облако через Интернет, где они накапливаются и анализируются, что позволяет пользователям в любое время проверять состояние своего здоровья.
Носимые устройства играют важную роль в здравоохранении, строительстве, логистике и транспорте.В секторе здравоохранения носимые устройства могут помочь контролировать состояние здоровья, например, пациентов с хроническими заболеваниями и пожилых людей.
В строительстве, логистике и транспорте носимые устройства помогают повысить безопасность рабочих, например, для предотвращения теплового удара при работе на улице под солнцем и мониторинга сна для предупреждения водителей.
Служба удаленного наблюдения за пожилыми людьми
Деменция — одна из самых серьезных проблем, с которыми сегодня сталкивается общество.Пожилые люди с деменцией могут уйти, в некоторых случаях далеко от дома, потеряться и не сможет вернуться обратно. заблудился и не смог вернуться. Число людей с деменцией, которые были объявлены пропавшими без вести в Японии, продолжает расти из года в год, достигнув более 15000 в 2016 году, согласно отчету японской полиции за 2017 год.
Мониторинг важен для защиты людей с деменцией от блуждания, но круглосуточный уход за больным деменцией или найм опекуна может стать серьезным стрессом для человека, который заботится о пациенте.Здесь в игру вступают датчики для блуждающих защитных устройств.
- Размещение датчика обнаружения человека возле входов / выходов вашего дома
- Присоединение к пациенту устройства GPS-слежения
- Размещение устройства слежения для отправки сигнала тревоги, когда пациент уходит из помещения
Датчики, установленные возле входов / выходов из домов, например, у парадного входа и окон, могут помочь обнаружить, когда человек, находящийся под опекой, пытается покинуть дом без присмотра.Такие продукты могут быть больше полезны семьям, которые заботятся о пожилых людях с деменцией в домашних условиях.
Устройство GPS-слежения — это носимое устройство IoT, позволяющее отслеживать местонахождение человека, находящегося под опекой, со смартфонов.
Устройство слежения отправляет предупреждение, если человек, находящийся под опекой, покидает определенное расстояние.
встроены в повседневные товары, такие как часы или обувь. Эти продукты — не только средство защиты людей с деменцией от блужданий, но и средство защиты детей от заблудившихся.
Медицинское обслуживание женщин
С точки зрения женского здоровья, датчики предоставляют такие услуги, как прогнозирование овуляции и менструального цикла на основе собранных данных о температуре тела или обнаруживают отклонения в организме и предупреждают пользователя.
Существуют также службы, с помощью которых вы можете отправлять ежедневные показания температуры тела с цифрового базального термометра на смартфон, просто поместив телефон над термометром. Большинство из этих типов услуг могут работать с данными о весе на весах и визуализировать, как состав вашего тела меняется с течением времени.
В цифровых термометрах используется много типов датчиков, но чаще всего используются термисторы.
Устройство обнаружения опасностей
Уровень ущерба от землетрясения зависит от конструкции здания и состояния земли, даже если здания и дома находятся в одном регионе или имеют одинаковый тип жилья. Как правило, степень повреждения домов в результате землетрясения выше для деревянных домов по сравнению с домами со стальной конструкцией, а для старых домов по сравнению с новыми постройками.
Структурные повреждения очевидны при обрушении здания, но в зависимости от степени повреждения они могут не показаться очевидными с первого взгляда. В некоторых случаях, хотя здание может оставаться нетронутым, структурные повреждения могут быть скрыты, и здание может стать уязвимым для сейсмических повреждений. Осмотр здания после землетрясения проводится строительными экспертами, которые определяют степень повреждения, но это может занять много времени, особенно если площадь повреждения шире.
Такой осмотр для определения степени повреждения может быть проведен с помощью устройства обнаружения опасности.Большинство устройств обнаружения опасности измеряют и отображают интенсивные уровни сотрясений и повреждений зданий и предупреждают жителей. Быстро обнаруживая уровень повреждения конструкции, устройства обнаружения опасности могут помочь вам решить, оставаться ли вам дома или эвакуироваться в убежище.
ГЛАВА 1: ВВЕДЕНИЕ В ДАТЧИКИ | Расширение видения сенсорных материалов
, что чувствительные элементы должны быть линейными и бесшумными; однако при анализе конструкции сенсорной системы необходимо учитывать стоимость добавленной электроники.
Возможные преимущества концепции интеллектуального датчика:
меньшее обслуживание;
сокращено время простоя;
более высокая надежность;
отказоустойчивых систем;
адаптируемость для самокалибровки и компенсации;
более низкая стоимость;
меньший вес;
- На
меньше соединений между несколькими датчиками и системами управления; и
менее сложная системная архитектура.
Эти преимущества интеллектуальных датчиков зависят от области применения. Для многих приложений, безусловно, есть оправдание в распределении обработки сигналов по большой системе датчиков, так что каждый датчик имеет свою собственную калибровку, диагностику неисправностей, обработку сигналов и связь, тем самым создавая иерархическую систему. Инновации в сенсорной технологии, как правило, позволили объединить большее количество сенсоров в сеть или разработать более точные сенсоры или включить калибровку на кристалле.В целом новые технологии способствовали повышению производительности за счет повышения эффективности и точности распространения информации и снижения общих затрат. Однако эти улучшения производительности были достигнуты за счет увеличения сложности отдельных сенсорных систем. В настоящее время практическая полезность интеллектуальных датчиков, по-видимому, ограничивается приложениями, требующими очень большого количества датчиков.
РЕЗЮМЕОбласть сенсорной техники чрезвычайно широка, и ее дальнейшее развитие будет включать взаимодействие практически всех научных и технических дисциплин.Основные определения и терминология в этой главе были представлены для обеспечения некоторой последовательности в обсуждениях приложений и технологий датчиков, поскольку в определениях и классификациях датчиков существует значительная неоднозначность. В оставшейся части настоящего отчета используется система классификации датчиков, основанная на измеряемой величине или первичной входной переменной. Комитет признает, что альтернативные системы сенсорной таксономии могут быть полезны в определенных обстоятельствах, но для целей настоящего исследования вышеупомянутая схема была принята как наиболее практичный вариант.Чтобы ускорить внедрение появляющихся сенсорных материалов в новые приложения, критически важно, чтобы сообщество сенсорных материалов могло легко определять потребности в зондировании и определять те физические явления, которые могут ощущаться материалами-кандидатами.
Определения терминов «датчик», «сенсорный элемент» и «сенсорная система», приведенные выше, были приняты комитетом для облегчения последовательного и последовательного анализа сенсорных технологий. Многие современные «сенсоры» на самом деле являются сенсорными системами, включающими в себя некоторую форму обработки сигналов.Интеграция функций датчиков в систему «черный ящик», в которой техническая сложность эффективно скрыта от пользователя, является растущей тенденцией в разработке датчиков. Особый интерес представляет концепция интеллектуального зондирования, которая создает новые возможности для использования новых материалов в датчиках. , например, сняв ограничение на то, что сенсорные элементы должны быть линейными и бесшумными (хотя рентабельность такого подхода будет зависеть от области применения). Поскольку современные сенсоры включают в себя гораздо больше, чем просто трансдукционный материал, существует множество возможностей для внедрения новые материалы в сенсорных системах, хотя в этом отчете основное внимание уделяется материалам преобразователей.
ССЫЛКИGimzewski, J.K., C. Gerber, and E. Meyer. 1994. Наблюдения за химической реакцией с помощью микромеханического сенсора. Письма по химической физике 217 (5/6): 589.
Göpel, W., J. Hesse, J.N. Земель, ред. 1989. Датчики: всесторонний обзор, Vol. 1. Нью-Йорк: ВЧ.
Инструментальное общество Америки. 1975. Номенклатура и терминология электрических преобразователей. Стандарт ANSI MC6.1. Парк Исследований Треугольника, Северная Каролина: Инструментальное общество Америки.
Лев, К.С. 1969. Преобразователи — проблемы и перспективы. IEEE Transactions по промышленной электронике 16 (1): 2–5.
Миддлхук С., Д.Дж.У. Ноорлаг. 1982. Трехмерное изображение входных и выходных преобразователей. Датчики и исполнительные механизмы 2 (1): 29–41.
Датчики. 1992. 1993 Руководство покупателя. Датчики: журнал машинного восприятия 9 (12).
Почему сбор данных с датчиков революционизирует Интернет вещей »Сообщения
Сегодня Интернет вещей вывел подключенный мир за пределы BYOD, добавив новые датчики и другие встраиваемые платформы.Традиционный сбор данных обычно требует указаний от отдельных пользователей, в отличие от датчиков, которые можно запрограммировать на запись данных, не требуя опыта или взаимодействия. Освобождая сбор данных от пользователей, количество подключенных устройств увеличивается, а объем сопутствующей информации растет в геометрической прогрессии.
Поскольку датчики экспоненциально увеличивают объем собираемых точек данных, организации сегодня должны иметь систему, платформу и процесс для организации этих данных, чтобы понимать их и действовать в соответствии с ними.
Использование датчиков будет революционным, — пояснил Клинт Грин, директор по продвинутой аналитической стратегии и развитию ViON, ведущей компании по управлению данными. «Возможность подключения разнообразного набора систем, чтобы они могли обмениваться данными по стандартному набору протоколов локально и глобально, будет применяться к системам в физическом мире, которые никогда ранее не были подключены», — сказал он.
Технологические достижения, которые позволили использовать датчики, меняют не только способ сбора данных, но и то, как мы анализируем наборы данных и используем человеческий капитал.Например, традиционно врачи писали или диктовали свои записи о пациентах от руки, а позже другие переписывали эти записи и вручную вводили их в специализированную базу данных. Теперь, с помощью датчиков состояния здоровья, эта информация может быть автоматически записана и проанализирована.
Эти типы гибкости являются одними из самых больших преимуществ управляемого сенсорами Интернета вещей для экологии. «Вот где он выводит человека из цикла, избегает опасности, от задач нижнего уровня по сбору данных и позволяет людям перейти к более эффективному и результативному использованию своего ограниченного времени и ресурсов», — пояснил он.
Эта новообретенная способность дает агентствам возможность составить более полное представление о мире, но только для тех, кто готов сделать правильные инвестиции в сбор и организацию этих данных. Многие агентства ошибочно принимают малый масштаб каждого нового индивидуального источника Интернета вещей за то, что он не требует крупномасштабных решений, и обнаруживают, что не могут масштабироваться в будущем.
Чтобы извлечь выгоду из данных IoT, агентствам необходимо решение, которое может управлять сложностью и масштабом сбора и организации данных, обеспечивая при этом прозрачность, необходимую для понимания собранных данных и действий с ними.Без правильных инструментов агентства не смогут в полной мере воспользоваться возросшей доступностью данных за счет сбора данных с датчиков.
ViON решает эти проблемы, предоставляя централизованное решение, объединяющее системную интеграцию, сетевые возможности и возможности анализа больших данных. Эта комбинация помогает обеспечить наличие у агентств системы, платформы и процесса для анализа своих данных и реагирования на них. Этот централизованный метод снижает затраты и улучшает предоставление услуг.
«Люди часто говорят, что 80 процентов времени специалиста по данным тратится на организацию и понимание данных, и только 20 процентов действует в соответствии с выводами», — сказал Грин.Лучший способ сократить время, затрачиваемое на организацию данных, — это инвестировать в мощную и надежную инфраструктуру для улучшения процессов сбора и организации. В сочетании с инструментами больших данных для продвижения описательной, диагностической, прогнозной и предписывающей аналитики вспомогательное решение гарантирует, что агентства могут максимально использовать данные своих датчиков.
«Преимущество ViON для наших клиентов, — пояснил Грин, — заключается в том, что мы твердо нацелены на миссию или бизнес-результат, который нужен клиенту.«В этом фокусе есть четкое понимание того, что размер систем IoT будет только расти по мере того, как новые устройства будут подключаться к сети. По этой причине решения ViON делают упор на масштабируемость и безопасность с первого дня.
ПодходViON к управляемым услугам может быть особенно полезным для государственных учреждений, которым необходимо сотрудничать с множеством поставщиков, географических регионов и технологий в рамках своей инфраструктуры Интернета вещей. Простота, обеспечиваемая единым согласованным интерфейсом, позволяет агентствам гораздо проще использовать возможности Интернета вещей.
Когда у вас есть управляемая система, способная собирать и систематизировать огромный объем данных из Интернета вещей, только тогда агентства смогут понять эту информацию и действовать в соответствии с ней. Инвестиции в систему датчиков и программное обеспечение для обработки данных могут использоваться во многих приложениях, как для получения ответа сегодня, так и для обеспечения контекста для вопросов завтрашнего дня.
Почему уровень глюкозы сенсора не равен глюкозе в крови
Почему уровень глюкозы сенсора не равен глюкозе в крови
Показания сенсора глюкозы (SG) берутся из интерстициальной жидкости, а не из крови, как при пальцах.Интерстициальная жидкость — это жидкость, которая окружает клетки вашей ткани под кожей, и обычно глюкоза сначала перемещается из ваших кровеносных сосудов и капилляров, а затем в интерстициальную жидкость. Полезно думать об этом как о американских горках, где передняя машина — это уровень глюкозы в крови (ГК), а задняя машина — это датчик глюкозы (SG):
На подъеме значение BG больше, чем SG, которое следует за ним. Но при движении вниз по рельсам BG впереди теперь меньше, чем значение SG.
Несколько моментов, которые следует помнить при использовании CGM с вашим MiniMed® 530G с Enlite ® :
- Показания SG и BG редко совпадают и, как ожидается, будут разными
- Большая разница между SG и BG будет заметна, если уровень глюкозы быстро меняется, например, после еды или после болюсного введения инсулина
- И самое главное , всегда подтверждайте свое значение ГК, прежде чем принимать решение о коррекции высокого или низкого уровня глюкозы
Вот совет: Знание направления и скорости ваших изменений глюкозы будет более полезным, чем сосредоточение внимания на отдельных показаниях уровня глюкозы или сенсора.При использовании непрерывного мониторинга глюкозы (CGM) тренды являются ключевыми. Фактически, наблюдение за тенденциями и закономерностями в уровне глюкозы, вероятно, является одной из основных причин, по которой вы начали использовать терапию CGM. Тенденции подчеркивают направление, в котором движутся показания сенсора глюкозы, и скорость, с которой они меняются. Показания уровня глюкозы в крови из пальца и показания сенсора — это только снимки уровня глюкозы в данный момент. Тенденции могут сказать вам, повышалась ли ваша глюкоза, падала или оставалась стабильной в течение нескольких минут, часов и даже дня.
Поэтому важно не уделять слишком много внимания индивидуальным показателям глюкозы, измеренным сенсором (поскольку они могут отличаться от показаний вашего глюкометра), и больше на тенденциях и моделях уровней глюкозы.
930M12405-011 20140428
.