مشاوره : 1353 385 0912 / 57 93 23 22 021

حسگرها و سنسورها (قسمت ۱)

حسگر ها و سنسور ها

سنسورها دستگاه‌های پیشرفته‌ای هستند که اغلب برای تشخیص و پاسخ به سیگنال‌های الکتریکی یا نوری استفاده می‌شوند. سنسور پارامتر فیزیکی (مثلاً: دما، فشارخون، رطوبت، سرعت، و غیره) را به یک سیگنال تبدیل می‌کند که می‌تواند به‌صورت الکتریکی اندازه‌گیری شود. 

 

 

بیایید مثال دما را توضیح دهیم. جیوه در دماسنج شیشه گسترش می‌یابد و مایع را برای تبدیل دمای اندازه‌گیری می‌گیرد که می‌تواند توسط یک بیننده در لوله شیشه‌ای کالیبراسیون خوانده شود.

 

سنسور

 

معیار انتخاب سنسور

 

ویژگی‌های خاصی وجود دارد که باید هنگام انتخاب سنسور موردتوجه قرار گیرد. آن‌ها در زیر آمده‌اند:

  1. دقت
  2. شرایط محیطی – معمولاً محدودیتی برای درجه حرارت / رطوبت دارد
  3. محدوده – حد اندازه‌گیری سنسور
  4. کالیبراسیون – ضروری برای اکثر وسایل اندازه‌گیری به‌عنوان خواندن بازمان تغییر می‌کند
  5. رزولوشن – کوچک‌ترین افزایش‌یافته توسط حسگر
  6. هزینه
  7. تکرارپذیری – خواندن که متغیر است، بارها و بارها تحت همان محیط اندازه‌گیری می‌شود

 

 

طبقه‌بندی سنسورها

 

سنسورها به معیارهای زیر طبقه‌بندی می‌شوند:

  1. مقدار ورودی اولیه (اندازه‌گیری)
  2. اصول انتقال (با استفاده از اثرات فیزیکی و شیمیایی)
  3. مواد و فناوری
  4. املاک
  5. برنامه

 

اصل انتقالی معیارهای اساسی است که برای رویکرد کارآمد دنبال می‌شود. معمولاً معیارهای مواد و فن‌آوری توسط گروه مهندسی توسعه انتخاب می‌شوند.

 

طبقه‌بندی بر اساس توانایی

 

  • دما – ترمیستور، ترموکوپل، RTD، IC و بسیاری دیگر

.فشار – فیبر نوری، خلأ، منومترهای مایع الاستیک، LVDT، الکترونیکی.

  • جریان – الکترومغناطیسی، فشار دیفرانسیل، جابجایی موقعیتی، جرم حرارتی و غیره
  • سنسورهای سطح – فشار دیفرانسیل، فرکانس رادیویی فراصوت، رادار، جابه‌جایی حرارتی و غیره
  • نزدیکی و جابه‌جایی – LVDT، فوتوالکتریک، خازنی، مغناطیسی، سونوگرافی.
  • بیوسنسورها – آینه رزونانس، الکتروشیمیایی، سطح رزونانس پلاسما، پتانسیومتری متراکم نور.
  • تصویر – شارژ دستگاه‌های همراه، CMOS
  • گاز و مواد شیمیایی – نیمه‌هادی، مادون‌قرمز، هدایت، الکتروشیمیایی.
  • شتاب – ژیروسکوپ، شتاب سنج.
  • دیگران – رطوبت، حس‌گر رطوبت، حس‌گر سرعت، جرم، حس‌گر شیب، نیرو، ویسکوزیته.

 

رزونانس سطح پلاسما و پتانسیومتری متریک مخاطب نور از گروه سنسورهای Bio-Sensors جدید مبتنی بر فناوری نوری است. سنسورهای CMOS دارای رزولوشن کم در مقایسه با دستگاه‌های شارژ شده است. CMOS مزایای استفاده از اندازه کوچک، ارزان، مصرف انرژی کمتری دارد و ازاین‌رو جایگزین‌های بهتر برای دستگاه‌های متصل شده شارژ هست. شتاب سنج به‌طور مستقل به دلیل نقش حیاتی آن‌ها در برنامه‌های کاربردی آینده مانند هواپیما، اتومبیل‌ها و غیره و درزمینهٔ بازی‌های ویدئویی، اسباب‌بازی‌ها و غیره گروه‌بندی می‌شوند. مگنتومترها این سنسورها هستند که اندازه‌گیری شدت‌جریان شار مغناطیسی B را در واحد Tesla یا As / m2 می‌سنجند.

 

طبقه‌بندی بر اساس درخواست

 

  • کنترل فرایند صنعتی، اندازه‌گیری و اتوماسیون
  • استفاده غیر صنعتی – هواپیما، محصولات پزشکی، ماشین، لوازم الکترونیکی مصرفی، انواع دیگر سنسورها.

 

سنسورها را می‌توان بر اساس نیاز انرژی یا انرژی موردنیاز سنسور طبقه‌بندی کرد:

 

  • سنسور فعال – سنسورهایی که نیاز به منبع تغذیه دارند به‌عنوان سنسورهای فعال نامیده می‌شوند. به‌عنوان‌مثال: LiDAR (تشخیص و محدوده نور)، سلول‌های فوتوکاتریس.

سنسور منفعل – سنسورهایی که نیاز به منبع تغذیه ندارند به‌عنوان سنسورهای منفعل خوانده می‌شوند. به‌عنوان‌مثال: رادیو متر، عکاسی فیلم.

 

در برنامه‌های فعلی و آینده، حسگرها را می‌توان به گروه‌بندی به‌صورت زیر طبقه‌بندی کرد:

  • Accelerometers – این‌ها بر اساس فنّاوری حس‌گر میکرو الکترومکانیکی است. آن‌ها برای نظارت بر بیمار استفاده می‌شوند که شامل سازندگان سرعت و دستگاه‌های پویایی خودرو است.
  • Biosensors – این بر اساس تکنولوژی الکتروشیمیایی است. آن‌ها برای آزمایش مواد غذایی، دستگاه‌های مراقبت پزشکی، آزمایش آب و تشخیص عامل بیولوژیکی مورداستفاده قرار می‌گیرند.
  • حس‌گر تصویر – این بر اساس تکنولوژی CMOS است. آن‌ها در الکترونیک مصرفی، بیومتریک، ترافیک و نظارت امنیتی و تصویربرداری از کامپیوتر استفاده می‌شود.
  • آشکارسازهای حرکت – این‌ها بر اساس فنّاوری Infra Red، Ultrasonic، Microwave / Radar است. آن‌ها در بازی‌های ویدئویی و شبیه‌سازی، فعال‌سازی نور و تشخیص امنیت استفاده می‌شوند.

 

تاریخ انتشار : ۲۴ مرداد ۱۳۹۶

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

12 − 7 =