Encyclopedia of Electronic Components Volume 3: Sensors for Location, Presence, Proximity, Orientation, Oscillation, Force, Load, Human Input, Liquid ... Light, Heat, Sound, and Electricity

Copyright......Page 4
Table of Contents......Page 7
Preface......Page 21
  Exceptions and Conflicts......Page 22
  Volume 1......Page 23
  Theory and Practice......Page 24
  Typographical Conventions......Page 25
  Units and Backgrounds......Page 26
  Us Informing You......Page 27
 Safari® Books Online......Page 28
 Acknowledgments......Page 29
  GPS Segments......Page 31
 Variants......Page 32
 How to Use It......Page 33
  Exceeding Maximum Velocity or Altitude......Page 34
  IMU......Page 35
  Magnetic Fields......Page 36
  Earth’s Axes......Page 37
  Hall Effect and Magnetoresistance......Page 38
  Bias......Page 39
  Mounting Errors......Page 40
 What It Does......Page 41
 Optical Detection......Page 42
  Transmissive Optical Sensors......Page 43
  Retroreflective Optical Sensors......Page 45
 Magnetic Sensors......Page 46
  Reed Switch Variants......Page 47
 Hall-Effect Sensor......Page 48
  Hall-Effect Sensor Variants......Page 49
 How to Use a Hall-Effect Sensor......Page 50
  Angular Motion......Page 51
  Advantages of a Hall Effect Sensor......Page 52
  Reed Switch Issues......Page 53
  Applications......Page 55
  Elements......Page 56
  Lenses......Page 57
 Variants......Page 59
  Moisture Vulnerability......Page 60
  Schematic Symbols......Page 61
  Infrared......Page 62
  Imports......Page 63
 Infrared Examples......Page 64
  Trends in Infrared Proximity Sensing......Page 65
 Capacitive Displacement Sensor......Page 66
  Sources of Error......Page 67
  Deterioration of LEDs......Page 68
 How It Works......Page 69
  Linear Potentiometer......Page 70
  Optical Linear Encoders......Page 71
  Linear Variable Differential Transformers......Page 72
  LED Longevity......Page 73
  Applications......Page 75
  Multiturn Rotary Potentiometer......Page 76
  Magnetic Rotary Position Sensor......Page 77
  Optical Rotary Encoders......Page 78
  Optical Products......Page 79
  Rotational Speed......Page 80
  The Gray Code......Page 81
  Magnetic Rotary Encoders......Page 82
  Coding Errors......Page 83
  Ambiguous Terminology......Page 84
 What It Does......Page 85
 How It Works......Page 86
  Applications......Page 87
  Pendulum Switch......Page 88
  Two-Axis Tilt Sensors......Page 89
 Values......Page 90
  Requirement for Gravity......Page 91
  Requirement for Stability......Page 92
  Applications......Page 93
  Vibrating Gyroscope......Page 94
  IMUs......Page 96
  Temperature Drift......Page 97
  Placement......Page 98
  IMU......Page 99
 How It Works......Page 100
  Rotation......Page 101
 Variants......Page 102
 Values......Page 103
  Other Problems......Page 104
 Variants......Page 105
  Piezoelectric Strip......Page 106
  Magnetic......Page 107
  Primary Variables......Page 108
  Interference......Page 109
  Fatigue Failure......Page 110
  Applications......Page 111
  Strain Gauge......Page 112
  Wheatstone Bridge Circuits......Page 113
  Strain-Gauge Amplification......Page 114
  Plastic-Film Force Sensors......Page 115
 How to Use It......Page 116
  Specifications for Film-Based Force Sensors......Page 117
  Leads Too Long......Page 118
 What It Does......Page 119
 How It Works......Page 120
  Individual Touch Pad......Page 121
  Design Considerations......Page 122
  Conductive Ink......Page 123
  Resistive Sensing......Page 125
  Capacitive Sensing......Page 126
 Screens Available as Components......Page 127
  Applications......Page 129
  Binary-Output Float Sensor......Page 130
  Incremental-Output Float Sensor......Page 131
  Ultrasonic Level Sensors......Page 132
  Pressure Sensing......Page 133
  Tilting......Page 134
 Paddlewheel Liquid Flow Rate Sensors......Page 135
 Turbine Flow Rate Sensors......Page 136
 Thermal Mass Liquid Flow Rate Sensor......Page 137
 Magnetic Liquid Flow Sensor......Page 138
  Vulnerability to Dirt and Corrosive Materials......Page 139
  Applications......Page 141
  Basic Sensing Elements......Page 142
  Relative Measurement......Page 143
  Altitude......Page 144
  Gas Pressure......Page 145
  Light Sensitivity......Page 146
 Semiconductor Gas Sensors......Page 147
 Humidity Sensors......Page 149
  Relative Humidity Sensors......Page 150
  Analog Humidity Sensor......Page 151
  Contamination......Page 152
  Soldering......Page 153
  Schematic Symbol......Page 155
  Anemometer......Page 156
  Mass Flow Rate Sensing......Page 157
  Output......Page 158
 What Can Go Wrong......Page 159
  Schematic Symbol......Page 161
  Photoresistors in Optical Isolators......Page 162
 How to Use It......Page 163
  Confusion Among Components......Page 164
 How It Works......Page 165
  Packages......Page 166
  Specific Variants......Page 167
 Values......Page 168
 How to Use It......Page 169
 What Can Go Wrong......Page 170
  Schematic Symbols......Page 171
  PhotoFET......Page 172
  Behavior Compared to Other Light Sensors......Page 173
 How to Use It......Page 174
  Output Out of Range......Page 175
  Schematic Symbols......Page 177
 How an NTC Thermistor Works......Page 178
  Choosing a Series Resistor......Page 179
 Inrush Current Limiter......Page 180
  Restart......Page 181
  Thermal Time Constant......Page 182
 Addendum: Comparison of Temperature Sensors......Page 183
  Resistance Temperature Detector......Page 184
  Semiconductor Temperature Sensor......Page 185
  Schematic Symbols......Page 187
 Silistor for Temperature Measurement......Page 188
  Over-Temperature Protection......Page 189
  Over-Current Protection......Page 190
  PTC Inrush Current Limiting......Page 191
  PTC Thermistor as a Heating Element......Page 192
  Heating Other Components......Page 193
 What It Does......Page 195
 Thermocouple Applications......Page 196
 How a Thermocouple Works......Page 197
 How to Use It......Page 198
  Seebeck Coefficients......Page 199
  Chips for Output Conversion......Page 200
  Using the Wrong Type......Page 201
  Heat Damage from Creating a Thermocouple......Page 202
 RTD Attributes......Page 203
 How It Works......Page 204
  Wiring......Page 205
  Incompatible Sensing Element......Page 206
 What It Does......Page 207
  Attributes......Page 208
  Multiple Transistors......Page 209
 Variants......Page 210
  Analog Voltage Output......Page 211
  Analog Current Output......Page 212
  Digital Output......Page 213
  Interference in Cable Runs......Page 215
  Processing Time......Page 216
 What It Does......Page 217
 How It Works......Page 218
  Thermopile......Page 219
 Variants......Page 220
  Temperature Range......Page 221
  Thermal Gradients......Page 222
  Schematic Symbol......Page 223
  Condenser Microphone......Page 224
  MEMS Microphone......Page 225
  Sensitivity......Page 226
  Frequency Response......Page 227
  Noisy Power Supply......Page 228
 Ammeter......Page 229
 Series Resistor......Page 230
  Current-Sense Resistors......Page 231
 Hall-Effect Current Sensing......Page 232
  Current Out of Range......Page 233
 Volt Meter......Page 235
 How It Works......Page 236
  Bar Graph......Page 237
  Voltage Relative to Ground......Page 238
Appendix A. Sensor Output......Page 239
  1. Analog: Voltage......Page 240
  2. Analog: Resistance......Page 241
  3. Analog: Open Collector......Page 242
  6. Binary: PWM......Page 243
  8. Digital: I2C......Page 244
  9. Digital: SPI......Page 245
Glossary......Page 247
Index......Page 251
About the Authors......Page 258