خدمات وبسایت آی‌سی‌تی نیـــک

طراحی و ساخت انواع پروژه‌های الکترونیکی با: میکروکنترلرavr - میکروکنترلرarm - میکروکنترلرpic و آردوینو

مقالات و آموزش‌های رایگان در سطوح پایه و حرفه‌ای برای الکترونیک و آی سی تی - ICT

سنسور یا حسگر چیست -همه چیز در مورد سنسور

منتشر شده در واژه نامه تخصصی


sensor 3

مقدمه

یکی از ابزارهای الکترونیکی که امروزه بیش از پیش کاربرد دارد، حسگرها یا سنسورها(sensors) هستند. ما از این ابزار هم اکنون در بسیاری از محیط ها و دستگاه ها استفاده می کنیم؛ از جمله حسگرهای اثر انگشت در موبایل ها و در سیستم های حضور و غیاب، حسگرهای حرکتی برای سیستم های روشنایی و امنیتی و بسیاری از کاربردهای دیگر.

 اما در آینده ای نه چندان دور استفاده از انواع مختلف و جدیدتر حسگرها که توانایی ها و قابلیت های بیشتری دارند بواسطه گسترش شبکه های ارتباطی و اینترنتی و آنچه اینترنت اشیاء خواهد بود، بیشتر می شود.


آنچه در این مطلب میخوانید شامل:

  • تعریف سنسور
  • سنسور های بدون تماس
  • مزایای سنسورهای بدون تماس
  • سنسورهای القایی
  • حسگرها در رباتیک
    • حسگرهای تماسی
    • حسگرهای هم جواری
    • حسگرهای دوربرد
    • حسگر نوری
  • سنسورهای تشخیص اثر انگشت و انواع آن
  • کاربرد سنسور در کارخانه ها

 

سنسور یا حسگر چیست؟

حسگر یا سنسور قطعه ای حس کننده ای است که کمیتهای فیزیکی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما، و ... را به کمیتهای الکتریکی آنالوگ و دیجیتال تبدیل می کند. در واقع آن یک وسیله الکتریکی است که تغییرات فیزیکی یا شیمیایی را اندازه گیری می کند و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می نماید.

سنسورها در انواع دستگاههای اندازه گیری، سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانند PLC مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاههای مختلف از جمله PLC باعث شده است که سنسور بخشی از اجزای جدا نشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک و رباتیک باشد.

سنسورها اطلاعات مختلف از وضعیت اجزای متحرک سیستم را به واحد کنترل ارسال نموده و باعث تغییر وضعیت عملکرد دستگاهها می شوند.

چند نمونه سنسور پر کاربرد :

حسگر اولتراسونیک
sensor 2

 

حسگر حرکت

sensor 4

 


سنسورهای بدون تماس یا همجواری

سنسورهای بدون تماس سنسورهایی هستند که با نزدیک شدن یک قطعه وجود آن را حس کرده و فعال می شوند.

مزایای سنسورهای بدون تماس

  • سرعت سوییچینگ زیاد: سنسورها در مقایسه با کلیدهای مکانیکی از سرعت سوییچینگ بالایی برخوردارند.
  • طول عمر زیاد: بدلیل نداشتن کنتاکت مکانیکی و عدم نفوذ آب، روغن، گرد و غبار و ... دارای طول عمر زیادی هستند. 
  • عدم نیاز به نیرو و فشار: با توجه به عملکرد سنسور هنگام نزدیک شدن قطعه، به نیرو و فشار نیازی نیست.
  • قابل استفاده در محیطهای مختلف با شرایط سخت کاری: سنسورها در محیطهای با فشار زیاد، دمای بالا، اسیدی، روغنی، آب و ... قابل استفاده می باشند.
  • عدم ایجاد نویز در هنگام سوییچینگ: به دلیل استفاده از نیمه هادی ها در طبقه خروجی، نویزهای مزاحم ایجاد نمی شود.

 

سنسورهای القایی

سنسورهای القایی سنسورهای بدون تماس هستند که تنها در مقابل فلزات عکس العمل نشان می دهند و می توانند فرمان مستقیم به رله ها، شیرهای برقی، سیستمهای اندازه گیری و مدارات کنترل الکتریکی مانند PLC ارسال نمایند.

 



 

حسگرها در رباتیک

سنسورها در واقع ابزار ارتباط ربات با دنیای خارج و کسب اطلاعات محیطی و نیز داخلی می باشند. انتخاب درست حسگرها تاثیر بسیار زیادی در میزان کارایی ربات دارد. بسته به نوع اطلاعاتی که ربات نیاز دارد از حسگرهای مختلفی می توان استفاده نمود:

فاصله – رنگ – نور- صدا - حرکت و لرزش-  دما- دود  و...

 

حسگرهای تماسی  

مهمترین کاربردهای این حسگرها به این شرح می باشد:

  • آشکارسازی تماس دو جسم
  • اندازه گیری نیروها و گشتاورهایی که حین حرکت ربات بین اجزای مختلف آن ایجاد می شود .

در شکل زیر یک میکرو سوییچ یا حسگر تماسی نشان داده شده است. در صورت برخورد تیغه فلزی به مانع و فشرده شدن کلید زیر تیغه همانند قطع و وصل شدن یک کلید، ولتاژ خروجی سوییچ تغییر می کند.

sensor 1

شکل میکروسوییچ

حسگرهای هم جواری (Proximity )

آشکارسازی اشیا نزدیک به ربات مهمترین کاربرد این سنسورها می باشد. انواع مختلفی از سنسورهای هم جواری نظیر: القایی، اثرهال، خازنی ، اولتراسونیک ، نوری ممکن است در رباتها مورد استفاده قرار گیرند.

sensor 1

سنسور اثر هال

 

 

حسگرهای دوربرد ( Far away)

کاربرد اصلی این حسگرها به شرح زیر می باشد:
1 -فاصله سنج (لیزو و اولتراسونیک)
2 -بینایی

در شکل یک زوج گیرنده و فرستنده اولتراسونیک (ماوراء صوت) نشان داده شده است.

sensor 2
سنسورهای اولتراسونیک

 

حسگر نوری (گیرنده – فرستنده)

یکی از پرکاربردترین حسگرهای مورد استفاده در ساخت رباتها حسگرهای نوری هستند. حسگر نوری گیرنده- فرستنده از یک دیود نورانی -فرستنده و یک ترانزیستور نوری (گیرنده) تشکیل شده است.

خروجی این حسگر در صورتیکه مقابل سطح سفید قرار بگیرد 5 ولت و در صورتی که در مقابل یک سطح تیره قرار گیرد صفر ولت می باشد.

sensor 2
سنسور زوج نوری

 


 

سنسورهای تشخیص اثر انگشت:

sensor 5

در حال حاضر این سنسورها به روشهای نوری، نیمه هادی ،اولتراسونیک ، خازنی و LE ساخته می شوند.

 

سنسورهای اثر انگشت نوری :

این دسته از سنسورها تصویر اثر انگشت را از طریق فشار دادن سر انگشتان بر روی لنز و منبع نوری ثبت می نمایند.

sensor 6

 

سنسورهای اثر انگشت نیمه هادی :

در این سنسورها ، تصاویر اثر انگشت با تغییر در بار الکتریکی با توجه به فشار و ضربه حرارتی از انگشت به سنسور و یا با استفاده از میدان مغناطیسی یا امواج مافوق صوت برای تبدیل سیگنال به تصاویر بدست می آید.


سنسورهای اثر انگشت LE :

تصاویر با استفاده از مواد شیمیایی که نور را هنگام لمس انگشت روی آنها منتشر می کنند، بدست می آید.

* در این نوع سنسور نیز صفحه نمایش از یک فیلم نازک ساخته می شود.

 sensor 7

 

حسگرهای اثر انگشت اولتراسونیک(Ultrasonic)

این نوع از حسگرها می‌توانند آینده این صنعت را متحول کنند روش کار حسگرهای آلتراسونیک اثر انگشت اینگونه است که به جای یک مدل دو بعدی از نوک انگشتان، یک نمونه سه‌بعدی را از آن تشکیل می‌دهند.

 

مثال هایی از کاربرد سنسور در کارخانه ها

1-شمارش تولید: سنسورهای القایی، خازنی و نوری

2-کنترل حرکت پارچه و ...: سنسور نوری و خازنی

3-کنترل سطح مخازن: سنسور نوری و خازنی کنترل سطح

4-تشخیص پارگی ورق: سنسور نوری

5-کنترل انحراف پارچه: سنسور نوری و خازنی

6-کنترل تردد: سنسور نوری

7-اندازه گیری سرعت: سنسور القایی و خازنی

8-اندازه گیری فاصله قطعه: سنسور القایی آنالوگ

 

برچسب ها:

Tags: سنسور سنسور چیست حسگر چیست؟ حسگر چیست سنسور یا حسگر همه چیز در مورد سنسور تعریف سنسور سنسور های بدون تماس حسگرها در رباتیک حسگر نوری حسگرهای تماسی

4

پشتیبانی و مشاوره 24 ساعته

ictnic2

تماس با ما

  • تلگرام : ICTNIC2@

به ما بپیوندید

ما را در صفحات اجتماعی دنبال نمایید...

کاربران ثبت نامی

تا این لحظه تعداد

2415 نفر

در وبسایت تخصصی ictnic

ثبت نام و از خدمات ما استفاده می کنند.

ما را در آپارات دنبال کنید

aparat logo fa color black 275x100