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Unterschied zwischen Sensoren und Aktoren

Sensoren und Aktoren sind wesentliche Elemente der eingebetteten Systeme. Diese werden in verschiedenen realen Anwendungen eingesetzt, z. B. in einem Flugsteuerungssystem in einem Flugzeug, Prozesssteuerungssystemen in Kernreaktoren oder in Kraftwerken, die mit einer automatisierten Steuerung betrieben werden müssen. Sensoren und Aktuatoren unterscheiden sich hauptsächlich durch den Zweck, den beide bereitstellen. Der Sensor dient zur Überwachung der Änderungen der Umgebung durch Verwendung von Messgrößen, während der Aktuator verwendet wird, wenn zusammen mit der Überwachung auch die Steuerung angewendet wird, um die physische Änderung zu steuern.

Diese Geräte fungieren als Vermittler zwischen der physischen Umgebung und dem elektronischen System, in das Sensor und Aktor eingebettet sind.

Vergleichstabelle

Basis zum VergleichSensorenAktuatoren
BasicWird zum Messen der kontinuierlichen und diskreten Prozessvariablen verwendet.Impulse für kontinuierliche und diskrete Prozessparameter.
Platziert beiEingangsportAusgangsport
ErgebnisElektrisches SignalHitze oder Bewegung
BeispielMagnetometer, Kameras, Beschleunigungsmesser, Mikrofone.LED, Laser, Lautsprecher, Solenoid, Motorsteuerungen.

Definition von Sensoren

Ein Sensor ist ein elektronisches Instrument, das in der Lage ist, die physikalische Größe zu messen und eine rücksichtsvolle Ausgabe zu erzeugen. Diese Ausgangssignale der Sensoren liegen normalerweise in Form elektrischer Signale vor. Lassen Sie uns anhand eines Beispiels verstehen, dass wir die Geschwindigkeit unseres Fahrzeugs steuern müssen. Zu diesem Zweck entwerfen wir ein Steuersystem dafür. Es ist nicht möglich, die Drosselklappe nur zu fixieren, sie muss in jedem Moment angepasst werden, wenn sich die Geschwindigkeit ändert (z. B. bergauf und bergab). Dies kann erreicht werden, indem ein Sensor verwendet wird, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu messen und für das digitale System in digitale Form umzuwandeln. Entsprechend der gemessenen Geschwindigkeit wird die Drossel durch das angeschlossene elektronische Gerät eingestellt.

Nun wollen wir verstehen, wie ein Sensor funktioniert. Sensoren sind so angeordnet, dass sie direkt mit der Umgebung interagieren können, um die Eingangsenergie mithilfe eines Sensorelements zu erfassen. Diese erfasste Energie wird durch ein Transduktionselement in eine geeignetere Form umgewandelt.

Es gibt verschiedene Arten von Sensoren wie Positions-, Temperatur-, Druck- und Geschwindigkeitssensoren. Grundsätzlich gibt es zwei Arten von Sensoren - analog und digital. Die verschiedenen Typen gehören zu diesen beiden Grundtypen. Ein digitaler Sensor ist in einen Analog-Digital-Wandler integriert, während der analoge Sensor keinen ADC hat.

Definition von Stellgliedern

Ein Aktuator ist ein Gerät, das die physikalische Größe verändert, da sich eine mechanische Komponente bewegen kann, nachdem sie vom Sensor eingegeben wurde. Mit anderen Worten, er empfängt eine Steuereingabe (im Allgemeinen in Form des elektrischen Signals) und erzeugt eine Änderung im physikalischen System durch Erzeugung von Kraft, Wärme, Bewegung usw.

Ein Aktor kann am Beispiel des Schrittmotors interpretiert werden, bei dem ein elektrischer Impuls den Motor antreibt. Jedes Mal, wenn ein am Eingang gegebener Impuls abgegeben wird, dreht sich der Motor entsprechend um einen vordefinierten Betrag. Ein Schrittmotor eignet sich für Anwendungen, bei denen die Position des Objekts genau gesteuert werden muss, z. B. Roboterarm.

Hauptunterschiede zwischen Sensoren und Aktuatoren

  1. Ein Sensor ist ein Gerät, das einen physikalischen Parameter in einen elektrischen Ausgang umwandelt. Ein Aktuator dagegen ist ein Gerät, das ein elektrisches Signal in einen physikalischen Ausgang umwandelt.
  2. Der Sensor befindet sich am Eingangsport, um die Eingabe zu übernehmen, wohingegen ein Aktor am Ausgangsport angeordnet ist.
  3. Der Sensor erzeugt elektrische Signale, während ein Stellglied Energie in Form von Wärme oder Bewegung erzeugt.
  4. Beispiele für Magnetometer, Kameras und Mikrofone sind der Sensor. Im Gegensatz dazu werden Aktuatoren in LED, Lautsprecher, Motorcontrollern, Laser usw. eingesetzt.

Fazit

Sensoren geben dem Computer Informationen über den Zustand des Systems. Auf der anderen Seite akzeptieren Aktoren Befehle, um eine Funktion auszuführen.

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