سیگنال خروجی سنسور به نوع سیگنال الکتریکی که در پاسخ به سیگنال ورودی تولید می کند اشاره دارد. سنسورها می‌توانند انواع مختلفی از سیگنال‌های خروجی، از جمله سیگنال‌های آنالوگ، دیجیتال یا مبتنی بر فرکانس را تولید کنند. انتخاب سیگنال خروجی به طراحی سنسور و الزامات مورد نیاز برای کاربرد مورد نظر بستگی دارد.
سیگنال خروجی سنسور به سیگنال الکتریکی یا دیجیتالی اشاره دارد که توسط یک سنسور در پاسخ به پدیده فیزیکی یا محیطی که سنسور برای اندازه‌گیری آن طراحی شده است تولید می‌شود. در واقع ماهیت سیگنال به نوع سنسور و فناوری آن بستگی دارد. به عبارت دیگر سنسورها می‌توانند انواع مختلفی از سیگنال‌های خروجی را بسته به طراحی و کاربردشان تولید کنند. در اینجا برخی از انواع رایج سیگنال‌های خروجی تولید شده توسط سنسورها آورده شده است:
سیگنال خروجی آنالوگ
خروجی آنالوگ به نوعی سیگنال یا داده اشاره دارد که مقادیر پیوسته و متغیری را نشان میدهد. در زمینه الکترونیک و سیستم های کامپیوتری، خروجی آنالوگ معمولاً به سیگنال هایی اشاره دارد که توسط دستگاه هایی مانند مبدل‌های دیجیتال به آنالوگ (DAC) یا ماژول‌های خروجی آنالوگ تولید می‌شوند. یک خروجی آنالوگ بسته به کاربرد آن می‌تواند اشکال مختلفی داشته باشد.
خروجی آنالوگ می‌تواند یک سطح ولتاژ، مقدار جریان یا یک شکل موج پیوسته باشد که یک پارامتر خاص مانند صدا، دما، فشار یا حرکت را نشان میدهد.
این سیگنال‌ها معمولاً برای ارتباط با دستگاه‌های خارجی که برای انجام عملکرد خود به ورودی آنالوگ نیاز دارند، استفاده می‌شوند.
برای مثال، در یک سینت سایزر موسیقی، یک خروجی آنالوگ ممکن است ولتاژهای متفاوتی تولید کند که با نت‌های موسیقی یا جلوه‌های صوتی متفاوت مطابقت دارد. به طور مشابه، در اتوماسیون صنعتی، خروجی‌های آنالوگ ممکن است سرعت موتور، موقعیت سوپاپ‌ها را کنترل کرده یا دما را با تولید سیگنال‌های آنالوگ متناسب با نقاط تنظیم مورد نظر، تنظیم کنند.
به طور خلاصه، خروجی آنالوگ یک سیگنال پیوسته است که مقادیر متغیر را نشان میدهد و معمولاً برای ارتباط با دستگاه‌های خارجی که به ورودی‌های آنالوگ برای اهداف پردازش یا کنترل نیاز دارند، استفاده می‌شود.
سنسورهای آنالوگ معمولاً سیگنال‌های ولتاژ یا جریان پیوسته تولید می‌کنند که متناسب با کمیت اندازه‌گیری شده متفاوت است. به عنوان مثال، یک سنسور دما ممکن است یک سیگنال ولتاژ آنالوگ در محدوده 0 ولت تا 5 ولت ارائه دهد، که در آن هر مقدار ولتاژ مربوط به یک مقدار دمای خاص در محدوده قابل اندازه گیری است.
سیگنال خروجی دیجیتال
سنسورهای دیجیتال سیگنال‌های دیجیتال مجزایی را معمولاً به شکل سطوح ولتاژ بالا (1) یا پایین (0) تولید می‌کنند که حالت‌های باینری را نشان می‌دهند. این حسگرها اغلب از پروتکل های دیجیتالی مانند I2C، SPI یا UART برای برقراری ارتباط با میکروکنترلرها یا دستگاه‌های دیگر استفاده می‌کنند. سیگنال‌های دیجیتال می‌توانند اطلاعاتی مانند حضور/غیاب، وضعیت روشن/خاموش یا مقادیر خاص داده را منتقل کنند.
برخی از سنسورها خروجی‌های آنالوگ و دیجیتال را با هم ترکیب می کنند. این نوع سنسورها ممکن است خروجی‌های آنالوگ برای اندازه گیری‌های مداوم و خروجی‌های دیجیتال اضافی برای شرایط یا آلارم‌های خاص استفاده کنند.
مدلاسیون پهنای پالس (PWM)
مدولاسیون عرض پالس (PWM) تکنیکی است که برای کنترل میزان توان تحویلی به بار با روشن و خاموش کردن سریع سیگنال استفاده می‌شود.
یک سیگنال PWM را می‌توان با استفاده از یک میکروکنترلر یا یک ژنراتور PWM اختصاصی تولید کرد.
فرکانس سیگنال PWM معمولاً ثابت است، اما چرخه کاری را می‌توان برای کنترل توان تحویلی به بار تغییر داد.
چرخه کاری نسبت زمان روشن بودن سیگنال (بالا) به زمان خاموش بودن (کم) در طول یک سیکل است.
این چرخه یک پارامتر مهم در زمینه تکنیک‌های مدولاسیون عرض پالس (PWM) است که برای کنترل توان تحویلی به یک بار استفاده می شود.
در PWM، چرخه کاری سیگنال برای کنترل میانگین توان تحویلی به بار تغییر می‌کند. چرخه کاری بالاتر به این معنی است که سیگنال برای مدت طولانی تری روشن است، که منجر به میانگین توان بالاتری به بار می شود.
به طور مشابه، چرخه کار کمتر به این معنی است که سیگنال برای مدت زمان کوتاه تری روشن است، که منجر به میانگین توان کمتری می شود که به بار تحویل می شود.
توجه کنید که PWM یک سیگنال آنالوگ واقعی نیست. سیگنال دیجیتال به گونه ای اصلاح شده است که سیگنال آنالوگ جعلی ایجاد کند.
لازم به ذکر است که سنسورهای مختلف ویژگی‌های سیگنال و فرمت‌های خروجی متفاوتی دارند. دیتاشیت سنسور یا مستندات فنی باید جزئیات خاصی را در مورد فرمت سیگنال خروجی، سطوح ولتاژ/جریان و هرگونه شرطی سازی یا تفسیر سیگنال مورد نیاز، ارائه دهد.