Un sensor digital es un sensor electrónico o electroquímico , en el que los datos se convierten y transmiten digitalmente . Los sensores se utilizan a menudo para mediciones analíticas, por ejemplo, la medición de propiedades químicas y físicas de líquidos. Algunos ejemplos de parámetros medidos son el valor de 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 en la era de los microprocesadores los sensores digitales han pasado a predominar . A continuación se analizan las diferencias entre ambos tipos y las razones del desarrollo de los sensores digitales:
Los sensores digitales son los sucesores modernos de los sensores analógicos. Los sensores digitales reemplazan gradualmente a los sensores analógicos, porque superan las desventajas tradicionales de los sistemas de sensores analógicos (véase el capítulo 3, ¿qué libro?) [ cita requerida ]
Los sensores electrónicos y electroquímicos suelen ser una parte de una cadena de medición. Una cadena de medición consta del propio sensor, un cable y un transmisor. En los sistemas analógicos tradicionales, el sensor convierte el parámetro de medición (por ejemplo, el valor de pH) en una señal eléctrica analógica. Esta señal eléctrica analógica se conecta a un transmisor mediante un cable. El transmisor transforma la señal eléctrica en un formato legible (pantalla, salidas de corriente, transmisión de datos de bus, etc.).
El sensor y el cable no suelen estar conectados de forma permanente, sino mediante conectores eléctricos. Este diseño clásico con conectores y transmisión de pequeñas corrientes a través de un cable presenta cuatro inconvenientes principales:
1) La humedad y la corrosión del conector falsifican la señal.
2) El cable debe ser blindado y de muy alta calidad para evitar que la señal de medición sea alterada por ruido electromagnético.
3) El sensor no se puede calibrar ni ajustar hasta la instalación, porque no se puede despreciar 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 afectada por el ruido electromagnético. Se pueden utilizar cables estándar.
b) La conexión entre el sensor y el cable puede realizarse sin contacto y mediante acoplamiento inductivo. La humedad y la corrosión asociada 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)