sensorimoduulit

Sensorimoduulit ovat elektroniikkakomponentteja, jotka pakkaavat sensorin yhdessä signaalin käsittelyyn tarkoitetun elektroniikan kanssa. Ne tarjoavat valmiin tulon embedded-järjestelmään ja helpottavat integrointia ohjelmisto- ja laitealustojen kanssa. Tyypillisesti moduuli sisältää sensorielementin, signaalin vahvistuksen ja suodatuksen, analogisen tai digitaalisesti toteutetun muuntamisen sekä usein mikrokontrollerin tai rajapintalogikan.

Rakenne voi vaihdella: MEMS- tai elektrochemialliset sensorelementit, optiset sensorit sekä erilaiset kalibrointielementit. Useimmat sensorimoduulit tarjoavat virran ja jännitteensäädön sekä suojuksen, ja niissä on rajoitettu ohjelmointi- tai konfigurointimahdollisuus. Kalibrointi- ja korjaustiedot saattavat olla sisään tallennettuina moduulille.

Viite- ja yhteysrajapinnat ovat keskeinen osa moduuleja. Yleisimmät protokollat ovat I2C, SPI ja UART, ja jännitetasot ovat usein 3.3 V tai 5 V. Joihinkin moduuleihin sisältyy analoginen ulostulo, jolloin ne voivat toimia suoraan piirilevylle ilman busseja.

Sensorimoduuleja käytetään laajalti IoT- ja robotiikkasovelluksissa sekä teollisissa valvontajärjestelmissä. Esimerkkejä ovat lämpötila- ja kosteusmoduulit, kiihtyvyys- ja gyroskooppimoduulit (IMU), kaasumoduulit sekä optisiin sensoreihin liittyvät moduulit. Ne nopeuttavat prototyyppien kehitystä ja pienentävät suunnittelukustannuksia.

Suunnittelussa kiinnitetään huomiota tarkkuuteen, tarkkuuden vaihteluun lämpötilan mukaan, resoluutioon, kohinaan sekä virrankulutukseen ja viiveeseen. Kalibrointi, ympäristöolosuhteiden sietokyky ja sovelluskohtaiset vaatimukset, kuten IP-luokat, voivat vaikuttaa modulien valintaan.