پنج نوع سنسور رایج

(1)حسگر دما

این دستگاه اطلاعات مربوط به دما را از منبع جمع آوری می کند و آن را به شکلی تبدیل می کند که برای سایر دستگاه ها یا افراد قابل درک باشد.بهترین مثال برای سنسور دما، دماسنج جیوه ای شیشه ای است که با تغییر دما منبسط و منقبض می شود.دمای خارجی منبع اندازه گیری دما است و ناظر برای اندازه گیری دما به موقعیت جیوه نگاه می کند.دو نوع اصلی سنسور دما وجود دارد:

· سنسور تماس

این نوع حسگر نیاز به تماس فیزیکی مستقیم با جسم یا رسانه حس شده دارد.آنها می توانند دمای جامدات، مایعات و گازها را در محدوده دمایی وسیعی کنترل کنند.

· سنسور بدون تماس

این نوع سنسور نیازی به تماس فیزیکی با جسم یا محیط شناسایی شده ندارد.آنها جامدات و مایعات غیر بازتابنده را کنترل می کنند، اما به دلیل شفافیت طبیعی در برابر گازها بی فایده هستند.این سنسورها دما را با استفاده از قانون پلانک اندازه گیری می کنند.این قانون با گرمای تابش شده از منبع گرما برای اندازه گیری دما سر و کار دارد.

اصول کار و نمونه هایی از انواع مختلفسنسورهای دما:

(i) ترموکوپل - آنها از دو سیم (هر یک از یک آلیاژ یا فلز یکنواخت متفاوت) تشکیل شده اند که با اتصالی در یک انتهای آن که به عنصر مورد آزمایش باز است، یک اتصال اندازه گیری را تشکیل می دهند.انتهای دیگر سیم به دستگاه اندازه گیری متصل می شود، جایی که یک اتصال مرجع تشکیل می شود.از آنجایی که دمای دو گره متفاوت است، جریان از مدار می گذرد و میلی ولت های حاصل اندازه گیری می شوند تا دمای گره تعیین شود.

(2) آشکارسازهای دمای مقاومتی (RTDS) - اینها مقاومت‌های حرارتی هستند که برای تغییر مقاومت با تغییر دما ساخته می‌شوند و گران‌تر از هر تجهیزات تشخیص دما دیگری هستند.

(iii)ترمیستورها- آنها نوع دیگری از مقاومت هستند که در آن تغییرات زیاد مقاومت متناسب یا معکوس با تغییرات کوچک دما است.

(2) حسگر مادون قرمز

این دستگاه تشعشعات مادون قرمز را برای تشخیص فازهای خاص در محیط منتشر می کند یا تشخیص می دهد.به طور کلی، تشعشعات حرارتی از تمام اجسام در طیف مادون قرمز ساطع می شود و حسگرهای مادون قرمز این تابش را که برای چشم انسان نامرئی است، تشخیص می دهند.

· مزایای

اتصال آسان، موجود در بازار.

· معایب

با سر و صدای محیط مانند تشعشع، نور محیط و غیره مزاحم شوید.

چگونه کار می کند:

ایده اصلی استفاده از دیودهای ساطع کننده نور مادون قرمز برای انتشار نور مادون قرمز به اجسام است.دیود مادون قرمز دیگری از همین نوع برای تشخیص امواج منعکس شده توسط اجسام استفاده خواهد شد.

هنگامی که گیرنده مادون قرمز توسط نور مادون قرمز تابش می شود، اختلاف ولتاژ روی سیم وجود دارد.از آنجایی که ولتاژ تولید شده کوچک است و تشخیص آن دشوار است، یک تقویت کننده عملیاتی (Op amp) برای تشخیص دقیق ولتاژهای پایین استفاده می شود.

(3) حسگر ماوراء بنفش

این حسگرها شدت یا قدرت نور فرابنفش برخوردی را اندازه گیری می کنند.این تابش الکترومغناطیسی طول موجی بیشتر از اشعه ایکس دارد، اما همچنان کوتاهتر از نور مرئی است.یک ماده فعال به نام الماس پلی کریستالی برای سنجش قابل اعتماد اشعه ماوراء بنفش استفاده می شود که می تواند قرار گرفتن در معرض محیط در برابر اشعه ماوراء بنفش را تشخیص دهد.

معیارهای انتخاب سنسورهای UV

محدوده طول موج قابل تشخیص توسط سنسور UV (نانو متر)

· دمای عملیاتی

· دقت

· وزن

· محدوده قدرت

چگونه کار می کند:

سنسورهای UV یک نوع سیگنال انرژی دریافت می کنند و نوع دیگری از سیگنال انرژی را ارسال می کنند.

برای مشاهده و ثبت این سیگنال های خروجی، آنها را به یک کنتور الکتریکی هدایت می کنند.برای تولید گرافیک و گزارش، سیگنال خروجی به مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) و سپس از طریق نرم افزار به کامپیوتر منتقل می شود.

برنامه های کاربردی:

· قسمتی از طیف UV که پوست را آفتاب سوخته می کند اندازه گیری کنید

· داروخانه

· ماشین ها

· رباتیک

· فرآیند تصفیه و رنگرزی با حلال برای صنعت چاپ و رنگرزی

صنایع شیمیایی برای تولید، ذخیره سازی و حمل و نقل مواد شیمیایی

(4) حسگر لمسی

حسگر لمسی بسته به موقعیت لمس به عنوان یک مقاومت متغیر عمل می کند.نمودار یک سنسور لمسی که به عنوان یک مقاومت متغیر کار می کند.

سنسور لمسی از اجزای زیر تشکیل شده است:

· مواد کاملا رسانا، مانند مس

· مواد جداکننده عایق مانند فوم یا پلاستیک

· بخشی از مواد رسانا

اصل و کار:

برخی از مواد رسانا مخالف جریان جریان هستند.اصل اصلی سنسورهای موقعیت خطی این است که هر چه طول ماده ای که جریان باید از آن عبور کند بیشتر باشد، جریان بیشتر معکوس می شود.در نتیجه، مقاومت یک ماده با تغییر موقعیت تماس آن با یک ماده کاملا رسانا تغییر می کند.

به طور معمول، نرم افزار به یک سنسور لمسی متصل می شود.در این حالت حافظه توسط نرم افزار تامین می شود.هنگامی که سنسورها خاموش می شوند، می توانند "محل آخرین تماس" را به خاطر بسپارند.هنگامی که سنسور فعال می شود، آنها می توانند "موقعیت تماس اول" را به خاطر بسپارند و تمام مقادیر مرتبط با آن را درک کنند.این عمل شبیه به حرکت دادن ماوس و قرار دادن آن در انتهای دیگر پد ماوس به منظور حرکت مکان نما به انتهای صفحه است.

درخواست دادن

سنسورهای لمسی مقرون به صرفه و بادوام هستند و به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند

تجارت - مراقبت های بهداشتی، فروش، تناسب اندام و بازی

· لوازم خانگی - فر، ماشین لباسشویی/خشک کن، ماشین ظرفشویی، یخچال

حمل و نقل - کنترل ساده بین تولید کننده کابین خلبان و سازندگان خودرو

· سنسور سطح مایع

اتوماسیون صنعتی – سنجش موقعیت و سطح، کنترل لمسی دستی در کاربردهای اتوماسیون

لوازم الکترونیکی مصرفی – ارائه سطوح جدیدی از احساس و کنترل در انواع محصولات مصرفی

(5)سنسور مجاورت

حسگرهای مجاورت وجود اجسامی را که به سختی نقاط تماسی دارند را تشخیص می دهند.از آنجا که هیچ تماسی بین سنسور و جسم مورد اندازه گیری وجود ندارد و به دلیل عدم وجود قطعات مکانیکی، این سنسورها عمر طولانی و قابلیت اطمینان بالایی دارند.انواع مختلف حسگرهای مجاورتی عبارتند از: حسگرهای مجاورت القایی، حسگرهای مجاورت خازنی، سنسورهای مجاورت اولتراسونیک، سنسورهای فوتوالکتریک، سنسورهای اثر هال و غیره.

چگونه کار می کند:

سنسور مجاورت یک میدان الکترومغناطیسی یا الکترواستاتیک یا پرتوی از تابش الکترومغناطیسی (مانند مادون قرمز) منتشر می کند و منتظر سیگنال بازگشت یا تغییر میدان است و جسم مورد سنجش را هدف سنسور مجاورت می نامند.

سنسورهای مجاورت القایی - دارای یک نوسانگر به عنوان ورودی هستند که با نزدیک شدن به محیط رسانا، مقاومت تلفات را تغییر می دهد.این حسگرها اهداف فلزی ارجح هستند.

حسگرهای مجاورتی خازنی - آنها تغییرات خازن الکترواستاتیک را در هر دو طرف الکترود تشخیص و الکترود زمین شده تبدیل می کنند.این با نزدیک شدن به اجسام مجاور با تغییر فرکانس نوسان رخ می دهد.برای شناسایی اهداف نزدیک، فرکانس نوسان به ولتاژ DC تبدیل می شود و با آستانه از پیش تعیین شده مقایسه می شود.این سنسورها اولین انتخاب برای اهداف پلاستیکی هستند.

درخواست دادن

· در مهندسی اتوماسیون برای تعریف وضعیت عملیاتی تجهیزات مهندسی فرآیند، سیستم های تولید و تجهیزات اتوماسیون استفاده می شود.

· در یک پنجره برای فعال کردن یک هشدار هنگام باز شدن پنجره استفاده می شود

· برای نظارت بر ارتعاش مکانیکی برای محاسبه اختلاف فاصله بین شفت و یاتاقان پشتیبانی استفاده می شود