Elektronik, zwłaszcza gdy pracuje nad trudniejszymi projektami, musi mieć dostęp do rzetelnych i sprawdzonych informacji. Oczywiście, jakieś dane są dostępne w kartach produktów, biuletynach producentów czy internecie. Tyle że wyszukiwanie i weryfikowanie tych źródeł bywa czasochłonne. Każdy elektronik, zarówno zawodowiec, jak i amator, doceni więc zamysł, by niezbędne informacje zebrać w jednym miejscu, w formie dobrze zorganizowanego zestawienia, zawierającego również sprawdzone i trudno dostępne dane szczegółowe.
To trzeci tom niezwykłej encyklopedii przeznaczonej dla osób zajmujących się elektroniką. Tak jak w pozostałych częściach serii, znalazła się tu uporządkowana i potwierdzona wiedza o podzespołach. W książce znajdziesz informacje o czujnikach elektronicznych, skrupulatnie uzupełnione fotografiami, schematami i wykresami. Dowiesz się, do czego służy każdy z prezentowanych komponentów, jak działa, dlaczego jest przydatny i w jakich odmianach występuje. Jako że istnieje bardzo dużo różnego rodzaju czujników i nieraz są to skomplikowane układy, uzyskasz cenną pomoc w usystematyzowaniu swojej wiedzy. To prawdziwy niezbędnik dla praktyków!
Książka zawiera dokładne informacje o czujnikach wykrywających:
- położenie, odległość
- obecność, nachylenie, przyśpieszenie
- oscylacje, siłę, ingerencję człowieka
- światło, ciepło, dźwięk
- natężenie i napięcie prądu
Czujniki elektroniczne: masz wszystkie potrzebne informacje w jednym miejscu!
Pozostałe części:
Encyklopedia elementów elektronicznych. Tom 1. Rezystory, kondensatory, cewki indukcyjne, przełączniki, enkodery, przekaźniki i tranzystory
Encyklopedia elementów elektronicznych. Tom 2. Tyrystory, układy scalone, układy logiczne, wyświetlacze, LED-y i przetworniki akustyczne
O autorach
Charles Platt — redaktor prowadzący magazynu MAKE. Jego zainteresowanie światem komputerów i informatyki sięga lat siedemdziesiątych ubiegłego wieku. Jest autorem licznych książek poświęconych informatyce, ale pisał również powieści science fiction, na przykład The Silicon Man czy Protektor. Przestał jednak pisać powieści po rozpoczęciu współpracy z magazynem Wired w roku 1993. Kilka lat później został jednym z trzech redaktorów prowadzących tego czasopisma. Platt ma jeszcze jedną pasję: projektowanie i budowę prototypów urządzeń medycznych w warsztacie położonym w odludnej części północnej Arizony.
Dr Fredrik Jansson jest fińskim fizykiem. Zajmuje się robotyką ławicy i symulowaniem zachowań zwierząt morskich. Zawsze lubił wymontowywać części elektroniczne ze starych, nieprzydatnych już nikomu urządzeń.
Spis treści książki
Wstęp
ROZDZIAŁ 1. GPS
- Funkcja
- Symbol schematyczny
- Segmenty systemu nawigacji satelitarnej
- Działanie
- Rodzaje
- Wartości
- Stosowanie
- Wyjście 1-hercowe
- Możliwe problemy
- Wyładowanie elektrostatyczne
- Brak właściwego połączenia z masą
- Niepewne połączenia (zimne luty)
- Ograniczona dostępność
- Brak zdolności wykrywania satelitów
- Przekroczenie maksymalnej prędkości lub wysokości
ROZDZIAŁ 2. Magnetometr
- Funkcja
- Symbol schematyczny
- IMU
- Zastosowania
- Działanie
- Pole magnetyczne
- Osie kuli ziemskiej
- Magnetometr indukcyjny
- Efekt Halla i magnetorezystancja
- Rodzaje
- Stosowanie
- Możliwe błędy
- Zakłócenia
- Błędy montażowe
ROZDZIAŁ 3. Wykrywacz obiektów
- Funkcja
- Symbol schematyczny
- Rodzaje
- Wykrywacze optyczne
- Wykrywacze magnetyczne
- Wartości
- Stosowanie
- Konfiguacje wykrywaczy obiektów
- Ruch postępowy
- Wykrywanie przez przerywanie strumienia magnetycznego
- Ruch obrotowy
- Porównanie czujników
- Zalety optycznych wykrywaczy obiektów
- Wady optycznych wykrywaczy obiektów
- Zalety kontaktronu
- Wady kontaktronu
- Zalety czujnika Halla
- Wady czujnika Halla
- Możliwe błędy
- Wykrywacze optyczne
- Kontaktrony
ROZDZIAŁ 4. Pasywny czujnik podczerwieni
- Funkcja
- Symbole schematyczne
- Zastosowania
- Działanie
- Detektor piroelektryczny
- Elementy detektora
- Soczewki
- Rodzaje
- Możliwe błędy
- Wrażliwość na temperaturę
- Podatność na zanieczyszczenia
- Podatność na zawilgocenie
ROZDZIAŁ 5. Czujnik zbliżeniowy
- Funkcja
- Symbole elektryczne
- Zastosowania
- Rodzaje
- Ultradźwięki
- Podczerwień
- Porównanie zalet
- Przykłady urządzeń ultradźwiękowych
- Urządzenia azjatyckie
- Pojedyncze komponenty
- Przykłady czujników na podczerwień
- Trendy w dziedzinie zbliżeniowych czujników na podczerwień
- Pojemnościowy czujnik zbliżeniowy
- Zastosowania
- Działanie
- Źródła błędów
- Wartości
- Możliwe błędy optycznych i ultradźwiękowych czujników zbliżeniowych
- Zbyt mała odległość do obiektu
- Zbyt wiele sygnałów
- Niewłaściwe powierzchnie
- Czynniki atmosferyczne
- Zmniejszona wydajność diod LED
ROZDZIAŁ 6. Przetwornik położenia liniowego
- Funkcja
- Zastosowania
- Symbol elektryczny
- Działanie
- Potencjometr liniowy
- Magnetyczne enkodery liniowe
- Optyczne enkodery liniowe
- Zastosowania enkoderów liniowych
- Transformatorowe czujniki przemieszczeń liniowych o układzie różnicowym
- Możliwe błędy
- Problemy mechaniczne
- Żywotność diod LED
ROZDZIAŁ 7. Czujnik położenia kątowego
- Funkcja
- Zastosowania
- Symbol schematyczny
- Potencjometry
- Potencjometr obrotowy
- Ograniczniki ruchu ślizgacza
- Potencjometr wieloobrotowy
- Magnetyczny czujnik położenia kątowego
- Układy scalone
- Enkodery obrotowe
- Obrotowy enkoder optyczny
- Produkty optyczne
- Działanie myszy komputerowej
- Prędkość obrotowa
- Położenie bezwzględne
- Kod Graya
- Obrotowy enkoder magnetyczny
- Stosowanie
- Możliwe błędy
- Niewłaściwe połączenia
- Niewłaściwe oprogramowanie
- Niejednoznaczna terminologia
ROZDZIAŁ 8. Czujnik nachylenia
- Funkcja
- Symbol schematyczny
- Działanie
- Wersja uproszczona
- Zastosowania
- Rodzaje
- Przełączniki rtęciowe
- Przełączniki wahadłowe
- Magnesowanie
- Czujniki nachylenia
- Dwuosiowe czujniki nachylenia
- Wartości
- Stosowanie
- Możliwe błędy
- Erozja kontaktów
- Przypadkowe sygnały
- Zagrożenia dla środowiska
- Niewłaściwa siła grawitacyjna
- Brak stabilności
ROZDZIAŁ 9. Żyroskop
- Funkcja
- Symbol schematyczny
- IMU
- Zastosowania
- Działanie
- Żyroskop wibracyjny
- Rodzaje
- Układy IMU
- Wartości
- Stosowanie
- Możliwe błędy
- Dryft temperaturowy
- Naprężenia mechaniczne
- Drgania zewnętrzne
- Usytuowanie
ROZDZIAŁ 10. Akcelerometr
- Funkcja
- IMU
- Symbol schematyczny
- Zastosowania
- Działanie
- Grawitacja i swobodne spadanie
- Obroty
- Obliczenia
- Rodzaje
- Wartości
- Możliwe błędy
- Naprężenia mechaniczne
- Inne problemy
ROZDZIAŁ 11. Czujnik drgań
- Funkcja
- Symbole schematyczne
- Rodzaje
- Trzpień i sprężyna
- Taśma piezoelektryczna
- Piezoelektryki scalone
- "Łapka na myszy"
- Urządzenia magnetyczne
- Wibracyjny przełącznik rtęciowy
- Wartości
- Wielkości podstawowe
- Parametry dynamiczne
- Stosowanie
- Możliwe błędy
- Zbyt długie przewody
- Zakłócenia
- Prawidłowe uziemienie
- Zmęczenie materiału
ROZDZIAŁ 12. Czujnik nacisku
- Funkcja
- Zastosowania
- Symbol schematyczny
- Działanie
- Tensometr
- Mostek Wheatstone'a
- Błędy mostka Wheatstone'a
- Wzmocnienie tensometru
- Inne moduły tensometryczne
- Czujniki nacisku z folii plastikowej
- Stosowanie
- Rezystancyjne czujniki nacisku z folii plastikowej
- Wartości
- Foliowe czujniki nacisku służące do wprowadzania danych przez użytkownika
- Dane katalogowe foliowych czujników nacisku
- Tensometry
- Możliwe błędy
- Uszkodzenia powstałe podczas lutowania
- Złe rozłożenie obciążenia
- Zawilgocenie
- Wpływ temperatury
- Zbyt długie przewody
ROZDZIAŁ 13. Czujnik dotyku
- Funkcja
- Zastosowania
- Symbole schematyczne
- Działanie
- Stosowanie
- Pozyskiwanie płytek dotykowych
- Indywidualna płytka dotykowa
- Krążki i taśmy
- Uwagi dotyczące projektowania
- Możliwe błędy
- Niewrażliwość na rękawice
- Problemy z rysikiem
- Atrament przewodzący
ROZDZIAŁ 14. Ekran dotykowy
- Funkcja
- Symbol schematyczny
- Rodzaje
- Ekran rezystancyjny
- Ekran pojemnościowy
- Ekrany jako części elektroniczne
ROZDZIAŁ 15. Czujnik poziomu cieczy
- Funkcja
- Symbole schematyczne
- Zastosowania
- Działanie
- Czujnik pływakowy z wyjściem binarnym
- Czujnik pływakowy z wyjściem analogowym
- Czujnik pływakowy z wyjściem przyrostowym
- Wypornościowe czujniki poziomu
- Ultradźwiękowe czujniki poziomu
- Ważenie zbiornika
- Pomiar ciśnienia
- Możliwe błędy
- Turbulencje
- Przechylanie zbiornika
ROZDZIAŁ 16. Czujnik prędkości przepływu cieczy
- Funkcja
- Symbole schematyczne
- Łopatkowe czujniki przepływu cieczy
- Turbinowe czujniki prędkości przepływu
- Ograniczenia kół łopatkowych i turbin
- Termiczny przepływomierz masowy cieczy
- Przełącznik przepływowy z ruchomą tuleją
- Przełącznik przepływowy z ruchomym tłokiem
- Ultradźwiękowy czujnik prędkości przepływu cieczy
- Magnetyczny czujnik przepływu cieczy
- Przepływomierz różnicowo-ciśnieniowy
- Możliwe błędy
- Podatność na zanieczyszczenia i korozję
ROZDZIAŁ 17. Czujnik ciśnienia
- Funkcja
- Symbole schematyczne
- Zastosowania
- Zagadnienia ogólne
- Jednostki
- Działanie
- Podstawowe elementy sensoryczne
- Pomiar względny
- Rodzaje
- Ciśnienie powietrza w otoczeniu
- Wysokość nad poziomem morza
- Ciśnienie gazu
- Możliwe błędy
- Podatność na brud, wilgoć i korozję
- Wrażliwość na światło
ROZDZIAŁ 18. Czujnik stężenia gazu
- Funkcja
- Symbol schematyczny
- Półprzewodnikowe czujniki gazów
- Czujniki tlenu
- Czujniki wilgotności
- Czujnik punktu rosy
- Czujniki wilgotności bezwzględnej
- Czujniki wilgotności względnej
- Wyjście czujnika wilgotności
- Analogowy czujnik wilgotności
- Uwagi konstrukcyjne
- Cyfrowy czujnik wilgotności
- Możliwe błędy
- Zanieczyszczenie
- Ponowna kalibracja
- Lutowanie
ROZDZIAŁ 19. Czujnik natężenia przepływu gazu
- Funkcja
- Zastosowania
- Symbol schematyczny
- Działanie
- Anemometr
- Czujniki natężenia przepływu masowego
- Zastosowania
- Jednostki
- Pomiar większych objętości
- Wyjście
- Możliwe błędy
ROZDZIAŁ 20. Fotorezystor
- Funkcja
- Symbol schematyczny
- Działanie
- Budowa
- Rodzaje
- Fotorezystory w optoizolatorach
- Wartości
- Porównanie z fototranzystorem
- Stosowanie
- Dobór rezystora szeregowego
- Możliwe błędy
- Przeciążenie
- Zbyt wysokie napięcie
- Pomyłki w identyfiacji
ROZDZIAŁ 21. Fotodioda
- Funkcja
- Symbole schematyczne
- Zastosowania
- Działanie
- Rodzaje
- Fotodiody PIN
- Diody lawinowe
- Obudowy
- Zakres długości fal
- Matryce fotodiod
- Opcje wyjść
- Konkretne warianty
- Wartości
- Stosowanie
- Możliwe błędy
ROZDZIAŁ 22. Fototranzystor
- Funkcja
- Symbole schematyczne
- Zastosowania
- Działanie
- Rodzaje
- Opcjonalne podłączenie bazy
- Fotodarlington
- Fototranzystor FET
- Wartości
- Działanie w porównaniu z innymi czujnikami światła
- Selekcjonowanie
- Stosowanie
- Obliczanie napięcia wyjściowego
- Możliwe błędy
- Niewłaściwa identyfiacja wizualna
- Sygnał wyjściowy poza zakresem
ROZDZIAŁ 23. Termistor NTC
- Funkcja
- Symbole schematyczne
- Zastosowania
- Działanie
- Interpretacja sygnału wyjściowego
- Dobór rezystora szeregowego
- Obwód mostka Wheatstone'a
- Wyznaczanie wartości temperatury
- Ogranicznik prądu początkowego
- Restart
- Wartości
- Czas i temperatura
- Rezystancja i reakcja
- Kiloomy i kelwiny
- Temperatura odniesienia
- Rezystancja odniesienia
- Stała rozpraszania
- Współczynnik temperaturowy
- Cieplna stała czasowa
- Tolerancja
- Zakres temperatur
- Prąd przełączania
- Ograniczenia mocy
- Wymienność
- Możliwe błędy
- Samonagrzewanie
- Rozpraszanie ciepła
- Brak ciepła
- Uzupełnienie - porównanie czujników temperatury
- Termistor NTC
- Termistor PTC
- Termopara
- Rezystancyjny czujnik temperatury
- Półprzewodnikowy czujnik temperatury
ROZDZIAŁ 24. Termistor PTC
- Funkcja
- Symbole schematyczne
- Przegląd termistorów PTC
- Silistory do pomiaru temperatury
- Rezystancyjne czujniki temperatury
- Termistory nieliniowe PTC
- Jako ochrona przed nadmierną temperaturą
- Jako zabezpieczenie nadprądowe
- Jako ogranicznik prądu rozruchowego
- Termistor PTC do statecznika oświetleniowego
- Termistor PTC jako element grzejny
- Możliwe błędy
- Samonagrzewanie
- Nagrzewanie innych elementów
ROZDZIAŁ 25. Termopara
- Funkcja
- Symbol schematyczny
- Zastosowania termopary
- Działanie
- Kilka faktów na temat termopary
- Stosowanie
- Rodzaje termopar
- Współczynniki Seebecka
- Układy do interpretowania danych wyjściowych
- Termostos
- Możliwe błędy
- Polaryzacja
- Zakłócenia elektryczne
- Zmęczenie metalu i utlenianie
- Zastosowanie termopary niewłaściwego typu
- Uszkodzenie termopary pod wpływem ciepła
ROZDZIAŁ 26. Rezystancyjny czujnik temperatury
- Funkcja
- Atrybuty elementów RTD
- Symbol schematyczny
- Zastosowania
- Działanie
- Rodzaje
- Połączenia
- Sonda RTD
- Przetwarzanie sygnału
- Możliwe błędy
- Samonagrzewanie
- Wpływ ciepła na izolację
- Niekompatybilny element pomiarowy
ROZDZIAŁ 27. Półprzewodnikowy czujnik temperatury
- Funkcja
- Zastosowania półprzewodnikowych czujników temperatury
- Symbol schematyczny
- Właściwości
- Działanie
- Czujniki CMOS
- Zestawy tranzystorowe
- PTAT i układ Brokawa
- Rodzaje
- Analogowe wyjście napięciowe
- Analogowe wyjście prądowe
- Wyjście cyfrowe
- Półprzewodnikowe czujniki temperatury typu CMOS
- Możliwe błędy
- Różne skale temperatury
- Zakłócenia indukowane w przewodach
- Opóźnienie
- Czas przetwarzania
ROZDZIAŁ 28. Czujnik temperatury na podczerwień
- Funkcja
- Zastosowania
- Symbol schematyczny
- Działanie
- Termostos
- Pomiar temperatury
- Rodzaje
- Parametry czujników montowanych powierzchniowo
- Układy czujników
- Wartości
- Zakres temperatur
- Pole widzenia
- Możliwe błędy
- Niewłaściwe pole widzenia
- Obiekty odblaskowe
- Przeszkody szklane
- Wiele źródeł ciepła
- Gradienty termiczne
ROZDZIAŁ 29. Mikrofon
- Funkcja
- Symbol schematyczny
- Działanie
- Mikrofon węglowy
- Mikrofon dynamiczny
- Mikrofon pojemnościowy
- Mikrofon elektretowy
- Mikrofon typu MEMS
- Mikrofon piezoelektryczny
- Wartości
- Czułość
- Kierunkowość
- Charakterystyka częstotliwościowa
- Impedancja
- Zniekształcenia harmoniczne
- Stosunek sygnału do szumu
- Możliwe błędy
- Czułość przewodów
- Zakłócenia ze strony zasilacza
ROZDZIAŁ 30. Czujnik natężenia prądu
- Funkcja
- Zastosowania
- Amperomierz
- Symbol schematyczny
- Podłączanie amperomierza
- Rezystor szeregowy
- Rezystory pomiarowe
- Pomiar napięcia
- Czujnik prądu z efektem Halla
- Możliwe błędy
- Pomylenie prądu przemiennego ze stałym
- Zakłócenia magnetyczne
- Nieprawidłowe podłączenie miernika
- Prąd poza zakresem
ROZDZIAŁ 31. Czujnik napięcia
- Funkcja
- Zastosowania
- Woltomierz
- Symbol schematyczny
- Podłączanie woltomierza
- Działanie
- Niedokładności związane z obciążeniem
- Bargraf
- Możliwe błędy
- Pomylenie prądu przemiennego ze stałym
- Wysoka impedancja obwodu
- Napięcie poza zakresem
- Napięcie względem masy
DODATEK A. Sygnały wyjściowe czujników
- Wyjścia czujników
- 1. Wyjście analogowe - napięcie
- 2. Wyjście analogowe - rezystancja
- 3. Wyjście analogowe - otwarty kolektor
- 4. Wyjście analogowe - natężenie prądu
- 5. Wyjście binarne - stan wysoki lub niski
- 6. Wyjście binarne - PWM
- 7. Wyjście binarne - częstotliwość
- 8. Wyjście cyfrowe - I2C
- 9. Wyjście cyfrowe - SPI
Słowniczek
O autorach
Skorowidz