Cookie Settings
Cookie Settings
Always Active

Necessary cookies are required to enable the basic features of this site, such as providing secure log-in or adjusting your consent preferences. These cookies do not store any personally identifiable data.

Functional cookies help perform certain functionalities like sharing the content of the website on social media platforms, collecting feedback, and other third-party features.

Analytical cookies are used to understand how visitors interact with the website. These cookies help provide information on metrics such as the number of visitors, bounce rate, traffic source, etc.

No cookies to display.

Performance cookies are used to understand and analyze the key performance indexes of the website which helps in delivering a better user experience for the visitors.

Advertisement cookies are used to provide visitors with customized advertisements based on the pages you visited previously and to analyze the effectiveness of the ad campaigns.

Other cookies are those that are being identified and have not been classified into any category as yet.

No cookies to display.

Czujniki IoT: Mózg kryjący się za inteligentniejszymi urządzeniami i systemami

Avatar photo

Za sprawą czujników technologia staje się czymś więcej niż tylko sprzętem – staje się świadoma, inteligentna i dostosowana do otaczającego ją świata.

Czujniki zrewolucjonizowały projekty z zakresu elektroniki, umożliwiając zbieranie danych z otoczenia w czasie rzeczywistym, sprawiając, że urządzenia reagują szybciej i działają w bardziej inteligentny sposób. Niezależnie od tego, czy chodzi o systemy automatyki domowej, opiekę zdrowotną, robotykę czy monitorowanie pogody, czujniki umożliwiają systemom elektronicznym gromadzenie i przetwarzanie danych z rzeczywistego świata, co zwiększa ich funkcjonalność i efektywność. Poprzez zintegrowanie czujników w obrębie projektów można tworzyć systemy wykrywające temperaturę, ruch, wilgotność i wiele więcej – co otwiera drzwi do nieskończonych możliwości. 

Globalny rynek czujników

Koncepcja technologii Przemysłu 4.0 – inteligentna fabryka na miarę czwartej rewolucji przemysłowej z ikoną przedstawiającą system automatyzacji wykorzystujący roboty i zautomatyzowane maszyny sterowane przez sieć internetową.

Przewiduje się, że szacowana wielkość globalnego rynku czujników wzrośnie, przy złożonej rocznej stopie wzrostu (CAGR) wynoszącej 8,40%, od roku 2023 do roku 2032, osiągając poziom około 508,64 mld USD.

Według danych Statista, konsumenci na rynku czujników i siłowników stawiają coraz większe wymogi produktom, jeżeli chodzi o doskonały poziom dokładności, precyzji i niezawodności. Poszukują czujników i siłowników, które mogą dostarczać dane i informacje zwrotne w czasie rzeczywistym, aby mogli zwiększyć produktywność i zoptymalizować swoje działania. Zapotrzebowanie na czujniki i siłowniki współpracujące z technologią IoT (Internetem Rzeczy) również wzrasta, jako że ułatwia ona integrację i komunikację z innymi systemami i urządzeniami. Klienci bardzo cenią sobie kompaktowe, niedrogie i energooszczędne produkty. 

„Jednym z kluczowych trendów na rynku czujników i siłowników jest ich rosnące zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym. Wraz z rozwojem pojazdów elektrycznych i technologii autonomicznej jazdy zwiększa się zapotrzebowanie na czujniki i siłowniki, które są w stanie dokładnie mierzyć i kontrolować różne parametry, takie jak temperatura, ciśnienie i położenie.”

Czujniki i siłowniki – na całym świecie, Statista

10 rodzajów czujników i ich zastosowania

Istnieją niezliczone rodzaje czujników, a każdy z nich jest dostosowany do określonych czynników środowiskowych lub potrzeb użytkownika. Oto krótki przegląd najpopularniejszych z nich:

1. Czujniki temperatury

Czujniki temperatury wykrywają wahania temperatury otoczenia i przekształcają ciepło w sygnały elektryczne; są one często wykorzystywane w sterowaniu przemysłowym, monitorowaniu pogody i systemach HVAC.

Rodzaje czujników temperatury:

  • Termistor – jego rezystancja zmienia się wraz z temperaturą, jest powszechnie wykorzystywany w systemach HVAC.
  • Termopara – mierzy temperaturę poprzez różnicę napięć między dwoma różnymi metalami.
  • LM35 – precyzyjny czujnik temperatury z układem scalonym i wyjściem analogowym proporcjonalnym do temperatury.

2. Czujniki wilgotności

Czujniki wilgotności mierzą ilość wilgoci w powietrzu, zapewniając informacje o kluczowym znaczeniu dla zastosowań takich jak prognozowanie pogody, rolnictwo i zarządzanie klimatem.

Rodzaje czujników wilgotności:

  • Pojemnościowy czujnik wilgotności – mierzy zmianę pojemności spowodowaną wilgotnością powietrza.
  • Rezystancyjny czujnik wilgotności – wykrywa wilgotność poprzez zmiany rezystancji elektrycznej.

3. Czujniki ciśnienia

Czujniki ciśnienia obliczają siłę, z jaką działają ciecze lub gazy. Stanowią one kluczowe podzespoły maszyn przemysłowych, stacji meteorologicznych i układów samochodowych.

Popularne rodzaje:

Rodzaje czujników ciśnienia:

  • Czujniki ciśnienia barometrycznego – mierzą ciśnienie atmosferyczne i są często stosowane w stacjach meteorologicznych.
  • Piezoelektryczne czujniki ciśnienia – generują ładunek elektryczny w odpowiedzi na wywierane ciśnienie.

4. Czujniki ruchu

Czujniki ruchu– często znajdują zastosowanie w urządzeniach takich jak roboty, smartfony i systemy bezpieczeństwa, wykrywają ruch fizyczny lub zmiany położenia.

Rodzaje czujników ruchu:

  • Pasywny na podczerwień (PIR) – wykrywa światło podczerwone emitowane przez ciepłe obiekty, jest powszechnie stosowany w systemach bezpieczeństwa.
  • Czujnik ultradźwiękowy – mierzy odległość poprzez wysyłanie fal ultradźwiękowych i obliczanie czasu potrzebnego do ich odbicia.
  • Akcelerometr – wykrywa zmiany prędkości i orientacji, jest powszechnie wykorzystywany w smartfonach i rozwiązaniach takich jak urządzenia ubieralne.

5. Czujniki dotykowe

Czujniki dotykowe wykrywają kontakt fizyczny lub nacisk i są często wykorzystywane w ekranach dotykowych i urządzeniach interaktywnych, takich jak smartfony i tablety. 

Rodzaje czujników dotykowych:

  • Pojemnościowy czujnik dotykowy – wykrywa dotyk poprzez pomiar zmian pojemności, jest powszechnie stosowany w ekranach dotykowych.
  • Rezystancyjny czujnik dotykowy – reaguje na nacisk i jest stosowany w starszych urządzeniach dotykowych.

6. Czujniki zbliżeniowe

Czujniki zbliżeniowe, które są często spotykane w systemach automatyki i interfejsach bezdotykowych, wykrywają obecność lub brak obiektu bez konieczności kontaktu fizycznego.

Rodzaje czujników zbliżeniowych:

  • Pojemnościowy czujnik zbliżeniowy – wykrywa obecność obiektów bez kontaktu fizycznego, poprzez pomiar zmian pojemności.
  • Indukcyjny czujnik zbliżeniowy – wykrywa obiekty metalowe przy użyciu pola elektromagnetycznego.

7. Czujniki światła

Czujniki światła wykorzystywane są w autonomicznych systemach oświetleniowych, fotografii i kontroli jasności smartfonów w celu oceny natężenia światła.

Rodzaje czujników światła:

  • Fotodioda – przekształca światło w prąd elektryczny, wykorzystywana w zastosowaniach związanych z wykrywaniem światła.
  • Fotorezystor (LDR) – jego rezystancja maleje wraz ze wzrostem natężenia światła, często wykorzystywany jest w automatycznych systemach oświetleniowych.

8. Czujniki gazu

Czujniki gazu i wykrywacze dymu mają kluczowe znaczenie w zastosowaniach przemysłowych, monitorowaniu środowiska, systemach bezpieczeństwa i wykrywaniu niektórych gazów lub zanieczyszczeń.

Rodzaje czujników gazu:

  • Seria MQ (MQ-2, MQ-7) – wykrywają określone gazy, takie jak metan, tlenek węgla lub dym. Przykładem czujników MQ jest Półprzewodnikowy czujnik tlenku węgla MQ-9B , który może wykrywać tlenek węgla (1,5 V) metodą cyklu wysokiej i niskiej temperatury.
  • Elektrochemiczny czujnik gazu – mierzy stężenie gazu poprzez wytwarzanie prądu proporcjonalnego do ilości gazu.

9. Czujniki poziomu

Czujniki poziomu są powszechnie stosowane w gospodarce wodnej, monitorowaniu paliwa i operacjach przemysłowych związanych z pomiarem poziomu cieczy lub ciał stałych w pojemniku.

Rodzaje czujników poziomu:

  • Ultradźwiękowy czujnik poziomu – mierzy poziom cieczy lub ciała stałego, wysyłając fale dźwiękowe i obliczając czas powrotu.
  • Pojemnościowy czujnik poziomu – wykrywa zmiany pojemności w celu określenia poziomu materiałów w pojemniku.

10. Czujniki na podczerwień

Czujniki na podczerwień stosowane są w układach zdalnego sterowania, wykrywaniu ruchu, monitorowaniu temperatury i innych zastosowaniach, w których są w stanie wykrywać światło lub ciepło w widmie podczerwieni.

Rodzaje czujników na podczerwień:

  • Aktywny czujnik na podczerwień – emituje i wykrywa promieniowanie podczerwone w celu pomiaru odległości lub obecności.
  • Termiczny czujnik na podczerwień – wykrywa energię cieplną w postaci promieniowania podczerwonego.

Czujniki w erze IoT

Na przestrzeni ostatniej dekady, rozprzestrzenianie się czujników IoT, urządzeń wykorzystywanych do gromadzenia i przesyłania danych przez Internet, było napędzane przez postępy w dziedzinach takich jak technologia bezprzewodowa, big data i przetwarzanie w chmurze. Czujniki IoT umożliwiają monitorowanie i kontrolowanie systemów i procesów w czasie rzeczywistym i odgrywają zasadniczą rolę w większym ekosystemie Internetu rzeczy, który umożliwia przedmiotom fizycznym wymianę danych, automatyzację zadań i nawiązywanie działań z systemami centralnymi i między sobą. Ponadto, dzięki postępom w dziedzinach takich jak sprawność energetyczna, miniaturyzacja i bezprzewodowa transmisja danych, czujniki mogą teraz zapewnić osobom i firmom nieosiągalny wcześniej poziom wglądu w ich otoczenie.

Wzrastająca potrzeba automatyzacji, monitorowania w czasie rzeczywistym i zwiększonej sprawności przyczyniła się do wykładniczego wzrostu branży czujników IoT. Według szacunkowych danych do roku 2025 do Internetu podłączone będą ponad 43 miliardy urządzeń,, z których wiele będzie obsługiwanych przez czujniki IoT.

Podsumowanie 

Technologia wzbogacona o czujniki staje się czymś więcej niż tylko sprzętem; zyskuje świadomość, inteligencję i zdolność reagowania na otoczenie. Wraz z rozwojem technologii czujników, branże takie jak produkcja, opieka zdrowotna i motoryzacja są w stanie osiągnąć nowe wyżyny, jeżeli chodzi o zrównoważony rozwój, bezpieczeństwo i sprawność. Czujniki IoT mają przed sobą świetlaną przyszłość, pełną rewolucyjnych rozwiązań i coraz doskonalszych systemów na całym świecie.

Total
0
Shares
Poprzedni post

5 sposobów rozwiązywania problemów związanych z obwodami elektronicznymi

Następny post

10 praktycznych zastosowań czujników w różnych sektorach przemysłu

Powiązane posty