Un sensor digital es un sensor electrónico o electroquímico , donde los datos se convierten y transmiten digitalmente. Los sensores se utilizan a menudo para mediciones analíticas, por ejemplo, para medir las propiedades químicas y físicas de líquidos. Ejemplos de parámetros medidos son el valor del pH , la conductividad , el oxígeno y los potenciales redox . Estas mediciones se utilizan en el mundo industrializado y proporcionan información vital para el control de procesos .
En el pasado se utilizaban sensores analógicos, pero los sensores digitales han llegado a dominar en la era de los microprocesadores . Se analizan las diferencias entre los dos tipos y las razones para el desarrollo de sensores digitales:
Los sensores digitales son los sucesores modernos de los sensores analógicos. Los sensores digitales reemplazan gradualmente a los sensores analógicos, porque superan los inconvenientes tradicionales de los sistemas de sensores analógicos (consulte el capítulo 3: ¿qué libro?) [ cita necesaria ]
Los sensores electrónicos y electroquímicos suelen ser una parte de una cadena de medición. Una cadena de medición se compone del propio sensor, un cable y un transmisor. En los sistemas analógicos tradicionales, el sensor convierte el parámetro de medición (p. ej. el valor del pH) en una señal eléctrica analógica. Esta señal eléctrica analógica está conectada a un transmisor mediante un cable. El transmisor transforma la señal eléctrica en un formato legible (pantalla, salidas de corriente, transmisión de datos por bus, etc.).
El sensor y el cable a menudo no están conectados permanentemente, sino a través de conectores eléctricos. Este diseño clásico con conectores y transmisión de pequeñas corrientes a través de un cable tiene cuatro inconvenientes principales:
1) La humedad y la corrosión del conector falsean la señal.
2) El cable debe ser blindado y de muy alta calidad para evitar que la señal de medida se vea alterada por ruido electromagnético.
3) El sensor no se puede calibrar ni ajustar hasta su instalación, porque no se puede ignorar la influencia del cable (longitud, resistencia , impedancia ).
4) La longitud del cable es limitada.
Los sensores digitales se han desarrollado para superar las desventajas tradicionales de los sensores analógicos. Los sensores digitales se utilizan ampliamente en procesos industriales y de agua. Miden parámetros como pH, potencial redox , conductividad , oxígeno disuelto , amonio , nitrato , SAC, turbidez . Un sistema de sensor digital consta del propio sensor, un cable y un transmisor. Las diferencias con los sistemas de sensores analógicos son:
a) El sensor tiene un chip electrónico. La señal de medición se convierte directamente en una señal digital dentro del sensor. La transmisión de datos a través del cable también es digital. Esta transmisión de datos digitales no se ve afectada por la longitud del cable, la resistencia o la impedancia del cable y no se ve influenciada por el ruido electromagnético. Se pueden utilizar cables estándar.
b) La conexión entre sensor y cable puede realizarse sin contacto y realizarse mediante acoplamiento inductivo. La humedad y la corrosión relacionada ya no son un problema. Los cables de fibra óptica alternativos también pueden ser una opción para conexiones largas o electromagnéticamente hostiles.
c) El sensor se puede calibrar aparte del sistema.
(Idioma alemán, títulos traducidos al inglés)