سنسور چیست و چه کاربردی دارد؟
سنسور چیست و چه کاربردی دارد؟
سنسور به معنای حس کننده می باشد و کمیت هایی مانند فشار، حرارت، دما را به شکل کمیت الکتریکی پیوسته ( آنالوگ) و غیر پیوسته ( دیجیتال) تبدیل میکند. سنسور ها برای اندازه گیری جهت انواع مختلف دستگاه ها، سیستم های کنترل که شامل دیجیتال و آنالوگ می شود مورد استفاده قرار می گیرد.در حال حاضر عملکرد سنسور ها و توانایی اتصال آن ها به دستگاه هایی نظیر PLC موجب شده است که قسمت مهمی از اجزای دستگاه کنترل کننده دستگاه اتوماتیک باشد. سنسور ها بر طبق نوع مسئولیتی که بر عهده دارند اطلاعات را به دستگاه کنترل کننده می فرستند و سیستم بر اساس برنامه تعریف شده انجام وظیفه می کند. سنسور ها مانند حواس پنج گانه برای انسان در ماشین ها عمل می کنند. معمولا در خطوط تولید، برای ماشین آلات به صورت اتوماتیک به کار برده می شوندبه همین علت سنسور ها در جاهای متفاوت نصب می شوند تا بر طبق نیاز ما به فعالیت بپردازند. سنسور ها رادر دودسته تماسی و غیر تماسی تقسیم بندی می کنند.
سنسور های تماسی: این نوع سنسورها برای اندازه گیری دمای محیط به کار برده می شوند. به این ترتیب که سنسور با سنجش دمای خود و با تماس با اجسام دیگر یا قرار گرفتن در محیط بین سنسور و محیط مقدار دما را معین می کند.
سنسور های غیر تماسی:سنسور های غیر تماسی با قرار گرفتن در معرض یک جسم، آن را حس کرده و فعال می کند. به این ترتیب می تواند باعث جذب رله، کنتاکتور و یا ارسال سیگنال الکتریکی به طبقه ورودی سیستم فعال شود.
کاربرد سنسور های غیر تماسی در صنعت:
- اندازه گیری تولید: سنسور های القایی ، خازنی و نوری
- کنترل حرکت پارچه: سنسور نوری و خازنی
- تشخیص پارگی ورق: سنسور نوری
- کنترل سطح مخازن: سنسور نوری ، خازنی و خازنی کنترل سطح
- اندازه گیری سرعت: سنسور القایی و خازنی
- کنترل تردد: سنسور نوری
- اندازه گیری فاصله قطعات: سنسور القایی آنالوگ
- کنترل انحراف پارچه: سنسور نوری و خازنی.
مزایای سنسور های غیر تماسی: این سنسور ها به دلیل سوئیچینگ زیاد، عدم ایجاد نویز در هنگام سوئیچ شدن، عدم نیاز به نیرو و فشار، عمر طولانی به علت نداشتن کنتاکت مکانیکی، عدم نفوذ آب، روغن، گرد و غبار و جرقه های حین انجام کار و کاربرد فراوان با شرایط و محیط های مختلف ( در فشار زیاد، دمای بالا، اسید، روغن و آب مقاوم می باشند)از جمله مزایای این سنسورها می باشد.
تفاوت سنسور های دیجیتال و آنالوگ: معمولا سنسور های دیجیتال جهت روشن یا خاموش کردن سیگنال مورد استفاده قرار می گیرند .در حالیکه سنسور های آنالوگ محدودهای از مقادیر را به کار می گیرند. سنسور های دیجیتال در صنعت بسیار پرکاربرد می باشند، سنسور باینری یا دیجیتال در ابتدا بسیار ساده بودند و هنگامی که دو سطح با یکدیگر در تماس باشند تنها لازم است که یکی از عملکردها متوقف شود. در ماشین های ابتدایی به شکل ولتاژ 110 ولت از طریق اپراتور نشان داده می شد. و سپس به یک سوئیچ قطع و وصل مبدل می شدند که وقتی به موقعیت دلخواه رسید تغییر کند. این سوئیچ ها با نام کلید محدودکننده نامیده می شوند. سنسور های آنا لوگ مقدارمتغیر فیزیکی را به سیگنال تبدیل می کند که این سیگنال می تواند ولتاژ باشد. مقدار متغیر فیزکی می تواند دما، فشار، رطوبت، مسافت و سرعت باشد.
از این سوئچ ها در سه حالت استفاده می شود :
- روشن و خاموش on and off))
- درست و غلط) true and false)
- هست یا نیستis and isn’t) )به عنوان مثال برای مکان، پر یا خالی بودن، روشن یا خاموش بودن و کار کردن دستگاه استفاده می شود.
انواع سنسور ها:
سنسور های سوئیچی: این سنسور ها به دلیل ساختار محکم خود در محیط های سطح پایین و آلوده به کار برده می شوند. اندازه این سنسور ها بسیار بزرگتر و قابل دسترس می باشد.
سنسور های مجاورتی: که معمولا پراکس نامیده می شوند و برای تشخیص اجسام فلزی به وسیله میدان مغناطیسی مورد استفاده قرار می گیرند.
سنسور های نوری : نسبت به سنسور های مجاورتی گستردگی بیشتری دارند اما در برابر خاک و مسائل زیست محیطی و مکانیکی بسیار حساس می باشند زیرا جهت سنجش نیازمند نور می باشند.
سنسور مجاورتی ظرفیت پذیر: این حس گرها مانند سنسور های مجاورتی هستند با این تفاوت که جهت مواد نارسانا به کار گرفته می شوند و در برابر آلودگی ها بسیار حساس هستند و اشکال دیگر این است که قابل اعتماد نمی باشند.
ردیاب مجاورتی فرا صوت: این حس گر اجسام را از طریق صوت و با فرکانس بالا تشخیص می دهند و در مجاورت خاک بسیار حساس می باشند. این سنسور ها کاربرد زیادی ندارد و در شرایط خاص مورد استفاده قرار می گیرند.
هیگروستات: سنسور رطوبت سنج می باشد و می تواند رطوبت نسبی را در هر نقطه ای اندازه گیری کند.سیستم هیگروستات شبیه ترموستات می باشد و نسبت به دما و رطوبت حساس می باشد.از این سنسور برای رطوبت زدایی، ایجاد رطوبت و مایکروفر استفاده می شود. نمونه بارز این سنسور ها در یخچال، گلخانه و انبارهای کنترل شده از جهت دما وآب و هوا مشاهده می شود.
سنسور های پر کاربرد صنعتی:
- سنسور های حضوری: که به حرکات حساس می باشد و در هنگام تاریکی برای ما بسیار مفید خواهد بود
- سنسور های خازنی :از دسته سنسور های پراکسیمیتی یا مجاورتی می باشد و می تواند هر جسمی را تشخیص دهد.
- سنسور دما: جهت اندازه گیری دما در صنعت استفاده می شود که از نمونه های آن می توان به ترموکوبل و RTD اشاره داشت.
- سنسور فیبر نوری :جهت اندازه گیری از راه دور این سنسور ها بسیار کاربردی می باشند.
- سنسور نوری: برای تشخیص اجسام در صنعت کاربرد دارد و به آن فتو الکتریک می گویند. این سنسور ها با ارسال نور اجسام را شناسایی می کنند در بازار به چشم الکترونیکی معروف می باشند. سنسور های نوری در سه دسته یک طرفه با آینه رفلکتور، دو طرفه و یک طرف بدون آینه تقسیم بندی می شوند.
- سنسور اولتراسونیک: وسیله ای است که با ارسال و دریافت امواج صوتی عملیات تشخیص و یا تعیین فاصله از شی مورد نظر را انجام می دهد.
- اینکدر :یک سیستم الکترومکانیکی می باشد که موقعیت زاویه ای و یامکانی یک شفت و محور را به کدهای آنالوگ و دیجیتال تبدیل می کند.
- سنسور بیو الکتریکی: بر اساس مواد بیولوژیکی طراحی شده اند و در زمینه صنایع دارویی، خوراکی، علوم محیطی و صنایع نظامی کاربرد فراوانی دارند.
- سنسور القایی یا حساس به اجسام فلزی: از نوع حس گرهای مجاورتی می باشد که وظیفه آن شناسایی اجسام فلزی در خط تولید است و تا زمانی که شی در نقطه خاص در نزدیکی سنسور قرار بگیرد سنسور آن را تشخیص می دهد و فرمان را صادر می کند.
- سنسور تشخیص بدن : بر اساس حرکات بدن در زمینه امنیتی و حفاظتی بسیار مورد استقبال قرار گرفته است. این سنسور ها با توجه به طول موج محیط اطراف در یافت می کنند از این سنسور در دستگاه هایی که برای تشخیص حرکت بدن انسان به شکل جزئی استفاده می شود و نسبت به حرکات بدن بسیار حساس می باشد.