ما در جهان سنسورها زندگی می کنیم، شما می توانید انواع متفاوتی از سنسورها را در خانه ها، اداره ها، ماشین ها و غیره پیدا کنید. این سنسورها با عمکردهایی مانند روشن کردن چراغ ها برای تشخیص حضور ما، تنظیم دمای اتاق، تشخیص دود یا آتش، درست کردن قهوه ی خوشمزه ، باز کردن دربهای گاراژ به محض نزدیک شدن ماشین به درب ورودی و بسیاری از کارهای دیگر زندگی ما را آسان تر می کند.
در مقاله سنسور چیست گفتیم که سنسور یک المان است که کمیت های فیزیکی را به کمیت های آنالوگ یا دیجیتال تبدیل می کند. تمام موارد ذکر شده در مثال بالا و بسیاری از کارهای خودکاری دیگر به دلیل وجود سنسورها امکان پذیر هستند. قبل از وارد شدن به جزئیات سنسورها، انواع مختلف سنسورها و برنامه های کاربردی آنها، ابتدا به یک مثال ساده از یک سیستم خودکار نگاه می کنیم که بواسطه ی این سنسورها کار میکند.
۱.زمان دقیق استفاده از سنسورها
۲.سنسور چیست؟
۳.طبقه بندی سنسورها
۴. انواع مختلف سنسورها
۱.۴. سنسور دما
۲.۴. سنسورهای مجاورتی
۳.۴. سنسورهای مادون قرمز(سنسورIR )
۴.۴.سنسور صوتی
نمونه ای که ما اینجا در مورد آن صحبت می کنیم، سیستم خودکار در هواپیماست. تقریبا تمام هواپیما های غیر نظامی و نظامی دارای ویژگی سیستم کنترل خودکار پرواز هستند و یا برخی اوقات بعنوان خلبان اتوماتیک هواپیما شناخته می شوند.
یک سیستم کنترل خودکار پرواز شامل چندین سنسور برای وظایف گوناگون مانند کنترل سرعت، ارتفاع، موقعیت، دربها، مانع، سوخت، مانور و بسیاری چیزهای دیگر است، یک کامپیوتر اطلاعات را از تمام سنسورها میگیرد و آنها را از طریق مقایسه با مقادیر از پیش طراحی شده، پردازش می کند.
پس از آن کامپیوتر کنترل تک تک قسمت های مختلف مانند موتورها، بال ها، سکان های هواپیما و غیره را بر عهده میگیرد تا به یک پرواز نرم و روان کمک کند. کامپیوتر ها و علم مکانیک امکان هدایت هواپیما در حالت خودکار را ایجاد می کنند. تمام پارامترها مانند( سنسورها که به کامپیوتر وارد می شوند) رایانه ها( مغزسیستم ها) و مکانیکها( خروجی سیستم مانند ماشین ها و موتورها) در را ه اندازی یک سیستم خودکار موفق، بسیار مهم هستند. اما در این آموزش، ما بر سنسورهای سیستم تمرکزخواهیم کرد و به مفاهیم مختلف مرتبط با سنسورها(مانند انواع، ویژگی ها، طبقه بندی و غیره) خواهیم پرداخت.
تعاریف متعددی در مورد سنسور وجود دارد اما من می خواهم سنسور را بعنوان یک دستگاه ورودی تعریف کنم که خروجی( سیگنال) را با توجه به مقدار فیزیکی خاص (ورودی) فراهم می کند.
اصطلاح دستگاه ورودی بدین معناست که ورودی بخشی از یک سیستم بزرگتر است که به یک سیستم اصلی( مانند یک پردازنده یا یک کنترل کننده کوچک) مجهز شده است. یکی دیگر از تعاریف منحصر به فرد یک سنسور به شرح زیر است: سنسور دستگاهی است که سیگنال ها را از یک دامنه ی انرژی به دامنه ی الکتریکی تبدیل می کند. تعریف سنسور را با یک مثال می توان درک کرد. ساده ترین مثال سنسور یک مقاومت LDR یا نور است. LDR وسیله ایست که مقاومت آن بر اساس شدت نوری می باشد که در زیر آن قرار دارد. هنگامی که نور کم است، مقاومت LDR بسیار بالا است.
ما می توانیم این LDR را به یک ولتاژ(همراه با مقاومت دیگر) متصل کنیم وافت ولتاژ در LDR را بررسی کنیم. این ولتاژ را می توان به مقدار نور در حال کاهش از سنسور نور LDR سنجید. در حال حاضر دریافتیم که یک سنسور چیست، ما با دسته بندی سنسور این موضوع را ادامه خواهیم داد.
طبقه بندی های مختلفی از سنسورهای مختلف توسط مولفین و متخصصان وجود دارد. برخی از آنها بسیار پیچیده هستند، طبقه بندی سنسورهایی که در زیر آورده شده ممکن است توسط یک متخصص درارتباط با موضوعی مورد استفاده قرار گرفته باشد، ولی بطور کلی این طبقه بندی بسیار ساده ای از سنسورها است.
در طبقه بندی اول، سنسورها، به دسته فعال و غیر فعال تقسیم می شوند. سنسورهای فعال، آنهایی هستند که نیاز به یک محرک خارجی یا یک سیگنال قدرت دارند. از سوی دیگر، سنسورهای غیر فعال نیاز به هیچ سیگنال قدرت خارجی ندارند و بطور مستقیم خروجی تولید می کنند. نوع دیگری از طبقه بندی بر اساس ابزار شناسایی مورد استفاده در سنسور است. بعضی از روش های تشخیص عبارتند از: الکتریکی، بیولوژیکی، شیمیایی، رادیواکتیو و غیره.
طبقه بندی بعدی، بر اساس پدیده تبدیل مثل ورودی و خروجی است. برخی از پدیده های تبدیل رایج عبارتند از: فوتوالکتریک، ترموالکتریک، الکتروشیمیایی و غیره.
طبقه بندی نهایی سنسورها، سنسورهای آنالوگ و دیجیتال هستند. سنسورهای آنالوگ یک خروجی آنالوگ تولید می کنند .سیگنال خروجی پیوسته ، مثالی از این سنسورهای آنالوگ هستند. سنسورهای دیجیتال در مقایسه با سنسورهای آنالوگ، با داده های مجزا یا دیجیتال کار می کنند، که این داده ها در جهت تبدیل و انتقال استفاده می شوند، طبیعتا دیجیتال هم محسوب می شوند.
نمونه ای از یک سنسور القایی حساس به فلز آتونیکس
برای مشاهده سایر سنسورهای القایی کلیک کنید
در زیر لیستی از انواع مختلف سنسورها نام برده شده است که معمولا دربرنامه های مختلف استفاده می شود. همه ی این سنسورها برای اندازه گیری یکی از خواص فیزیکی مانند دما، مقاومت، خازن، هدایت، انتقال حرارت و غیره استفاده می شود.
• سنسور دما
• سنسورهای مجاور
• شتاب سنج
• سنسور مادون قرمز
• سنسور فشار
• سنسور نوری
• سنسور صوتی (التراسونیک)
• سنسور دود، گاز و الکل
• سنسور لمسی
• سنسور رنگ
• سنسور رطوبت
• سنسور شیب
• سنسور جریان و سطح
سیستم های نوری یک طرفه را می شناسید؟ سنسورهای نوری دو طرفه چطور؟
ما در مورد برخی از سنسورهای فوق، در ادامه بحث خواهیم کرد. اطلاعات بیشتر در مورد سنسورها ذکر شده است. یک لیست از پروژه ها با استفاده از سنسورهای فوق در انتهای صفحه آورده شده است.
یکی از رایج ترین و محبوب ترین سنسورها، سنسوردما است. یک سنسور، همانطور که از نامش بر می آید، به درجه حرارت حساسیت داشته و تغییرات دما را اندازه گیری می کند. در یک سنسور دما، تغییر دما به تغییر ویژگی فیزیکی آن مانند مقاومت یا ولتاژ مربوط می شود. انواع مختلفی از سنسورهای دما مانند سنسورهای(LM35 ترموسترها، ترموکوپل ها، RTD ها (دستگاه های دمای مقاومتی) و غیره وجود دارد. سنسور دما در همه جا مانند کامپیوتر، تلفن همراه، تلفن، خودرو، سیستم های تهویه مطبوع، صنعت و غیره استفاده میشود.یک پروژه ساده با استفاده ازLM35 (سنسور دمای مقیاس سانتیگراد)پیاده سازی سیستم کنترل دما هست.
سنسور مجاورتی نوعی سنسور بدون اتصال است که حضور یک شئ را تشخیص می دهد.سنسورهای مجاورتی می توانند با استفاده از تکنیک های مختلف مانند نور(مثل مادون قرمز یا لیزر)، اولتراسونیک، سنسور های خازنی و غیره پیاده سازی شوند. برخی از کاربردهای سنسورهای مجاورتی در تلفن های همراه، اتومبیل ها( سنسورهای پارکینگ)، صنعت (تنظیم علائم) و سیستم هشدار دهنده در هواپیما دیده میشود. پارکینگ معکوس نیز با سنسورهای مجاورتی پیاده سازی شده است.
سنسورهای IR یا سنسورهای مادون قرمز، سنسورهای نوری هستند که در طیف وسیعی از برنامه ها مثل سنسورهای مجاورتی و تشخیص شی مورد استفاده قرار می گیرند. سنسورهای IR بعنوان سنسورهای مجاورتی تقریبا در تمام تلفن های همراه استفاده می شود.
دو نوع سنسور مادون قرمز یاIR وجود دارد: نوع فرستنده و نوع بازتابنده. در سنسورفرستنده IR دو سنسور انتقال دهنده ( معمولا یک چراغ IR ) و ردیاب IR (معمولا یک دیود دیجیتال ) روبروی یکدیگر طوری قرار دارند که با عبور یک شئ ازبین آنها، سنسور، آن شئ را تشخیص می دهد. نوع دیگری از سنسورIR سنسور بازتابنده است. در این حالت فرستنده و ردیاب نزدیک بهم و در مقابل شی قرار دارند وقتی که شی جلوی سنسور باشد، سنسور شی را تشخیص میدهد . برنامه های کاربردی مختلف که در آن سنسور IR استفاده می شود، عبارتند از تلفن های همراه، ربات ها، مونتاژهای صنعتی، اتومبیل ها و...
سنسور صوتی، یک دستگاه بدون اتصال است که می تواند برای اندازه گیری فاصله و همچنین سرعت یک شئ مورد استفاده قرار گیرد. یک سنسور صوتی بر اساس امواج صوتی با فرکانس بیشتراز محدوده شنوایی انسان کار می کند. با استفاده از زمان حرکت امواج صدا، یک سنسور صوتی می تواند فاصله جسم(مانند سونار) را اندازه گیری کند. ویژگی تغییرات مکرر( Doppler shift) برای اندازه گیری سرعت یک شئ مورد استفاده قرار می گیرد.
محدوده جستجوگر آردونیو یک پروژه ساده با استفاده از سنسور صوتی است. در زیر لیستی از پروژه هایی است که بر اساس چند سنسور فوق، پیاده سازی شده است.
سنسور ردیاب نور_ با استفاده ازLDR
سنسور ردیاب دود
سنسور الکل_چگونه دستگاه تست الکل بسازیم؟
سنسورلمسی_ آردیونو مبنی برردیاب رنگ.
سنسور رطوبتDH11 سنسور رطوبت در آردیونو
سنسور شیب_ چطور سنسورشیب را با استفاده از آردیونو بسازیم؟
در این مقاله، ما درباره اینکه سنسور چیست، طبقه بندی سنسورها و انواع مختلف سنسورها و نیز کاربردهای عملی آنها صحبت کردیم.
بخوانید : سنسور فشار یا ترانسمیتر فشار چیست؟
خرید تجهیزات اتوماسیون صنعتی
منبع مقاله لاتین : helectronicshub.org
آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.
