سنسور چیست و انواع سنسور کدامند ؟

سنسور چیست ؟

سنسور یک وسیله‌ی الکتریکی است که برای محاسبه‌ی برخی پارامترهای فیزیکی مانند فشار، شدت نور، دما و… استفاده می‌شود. خروجی یک سنسور الکتریکی سیگنالی آنالوگ یا دیجیتال است که برای پردازش‌های مورد نیاز به سخت‌افزار یا نرم‌افزار مناسب منتقل می‌شود.

هر سنسور بسته به ساختار و پارامتر فیزیکی که اندازه‌گیری می‌کند، اصول کار متفاوتی دارد. اما ویژگی مشترک همه سنسورها این است که یک پارامتر فیزیکی را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کنند.

سنسورها را می‌توان از منظرهای مختلف مانند نوع سیگنال خروجی، نوع عملکرد، نوع پارامترهای فیزیکی که اندازه‌گیری می‌کنند، منبع توان، تکنولوژی استفاده شده برای عملکرد آن‌ها، نوع ساختمان و محل نصب طبقه‌بندی کرد.

 

دسته‌بندی سنسورها بر اساس نوع خروجی:

  1. خروجی آنالوگ:

این سنسورها در خروجی خود یک سیگنال آنالوگ دارند که متناسب با کمیت اندازه‌گیری شده است. اکثر پارامترهای فیزیکی مانند دما، سرعت، فشار، جابجایی و … همه مقادیری آنالوگ هستند. در این سنسورها هر پارامتر اندازه‌گیری شده به یک سیگنال (معمولا از نوع ولتاژ و یا جریان) نسبت داده می‌شود که با دریافت این سیگنال مقدار کمیت مورد نظر مشخص خواهد شد.

  1. خروجی دیجیتال:

خروجی این سنسورها داده‌های دیجیتالی است که می‌توانند از طریق گذرگاه‌های ارتباطی سری یا موازی (مانند UART ، SPI ، I2C و غیره) خوانده شوند. از این سنسورها در مواردی که نیاز به مشخص شدن داده‌های دوحالتی مانند خاموش/روشن، صحیح/خطا و هست/نیست وجود دارد استفاده می‌شود. سنسور نور و شتاب‌سنج دیجیتال نمونه‌هایی از دسته‌بندی سنسورها بر اساس خروجی دیجیتال هستند.

 

 دسته‌بندی سنسورها بر اساس نوع عملکرد:

سنسورها را بر اساس نوع عملکرد می‌توان به دسته‌های زیر تقسیم کرد.

  1. سنسور جریانی
  2. سنسور خازنی
  3. سنسور مقاومتی
  4. سنسور شیمیایی
  5. سنسور ولتاژی
  6. سنسور حرارتی
  7. سنسور نوری و لیزری
  8. سنسور مغناطیسی
  9. سنسور القایی

 

دسته‌بندی سنسورها بر اساس پارامتر اندازه‌گیری:

سنسورها بر اساس پارامتری که اندازه‌گیری می‌کنند به دسته‌های زیادی می‌توانند تقسیم شوند. برخی از این دسته‌ها شامل:

  1. سنسور فشار
  2. سنسور دما
  3. سنسور نور
  4. سنسور رطوبت
  5. سنسور جریان
  6. سنسور ولتاژ
  7. سنسور رنگ
  8. سنسور موقعیت
  9. سنسور شتاب
  10. سنسور موقعیت
  11. سنسور مغناطیس
ادامه مطلب
PLC چیست ؟ مزایا و انواع مختلف PLC

و … هستند.

دسته‌بندی سنسورها بر اساس منبع توان:

سنسورها از این منظر به دو نوع اکتیو (Active) و (Passive) تقسیم می‌شوند.

سنسورهای اکتیو سنسورهایی هستند که سیگنال‌‌های محرکی را برای اندازه‌گیری کمیتی ارسال کرده و خود پالس‌های منعکس شده را دریافت می‌کنند یعنی هم فرستنده و هم گیرنده را در خود دارند. یک مثال مناسب از سنسورهای اکتیو، سنسور سنجش میزان کشش‌ است. ولتاژ خروجی این سنسور، با مقدار فشار اعمال شده به آن متناسب است.

سنسورهای پسیو تنها دریافت‌کننده‌ی سیگنال‌هایی هستند که به عنوان سیگنال‌های تحریک شناخته می‌شوند و از منابع خارجی ارسال شده‌اند. بنابراین در این سنسورها به منبع توان خارجی نیاز است. این سنسورها معمولا خواص فیزیکی خود مانند مقاومت و خازن را برای پاسخ‌گویی به سیگنال دریافتی تغییر می‌دهند. سنسورهای پسیو ارزان‌تر و ساده‌تر هستند و کارایی کم‌تری دارند.

 

دسته‌بندی سنسورها بر اساس تکنولوژی استفاده شده برای عملکرد آن‌ها:

سنسورها از نظر تکنولوژی استفاده شده به سه دسته تقسیم می‌شوند.

  • سنسورهای ضخیم سرامیکی: که بدنه‌ی اصلی آن‌ها از سرامیک های مقاوم در برابر خوردگی استفاده می‌شود، اما به دلیل شکننده بودن سرامیک این سنسورها برای استفاده در فشار بالا مناسب نیستند.
  • سنسورهای نازک فلزی: این دسته بیشترین سهم را در بین سنسورهای مورد استفاده دارند. این سنسورها با بدنه‌ی نازک و با دقت بالا ساخته می‌شوند و عمر زیاد و عملکرد مناسبی در برابر شوک و لرزش دارند.
  • سنسور پیزو الکتریک: این دسته از چیپ‌های سیلیکونی ساخته می‌شوند و ساختار پیچیده‌تری نسبت به دو دسته‌ی دیگر دارند. این سنسورها به عوامل محیطی بسیار حساس هستند.
ادامه مطلب
کلید مینیاتوری چیست ؟

دسته‌بندی سنسورها بر اساس نوع ساختمان:

سنسورها بر اساس نوع سختمان به دو دسته‌ی محافظ (Shielded) و بدون محافظ (Unshielded) تقسیم می‌شوند.

 

سنسورهای محافظ:

سنسورهای محافظ می‌توانند تمام مواد جامد در محدوده سنجش خود مانند پودر، کاغذ، چوب، گلوله های

پلاستیکی و غیره را تشخیص دهند. سطح این سنسورها با فلزها پوشانده شده و شار در این قسمت‌ جلوی

سنسور متمرکز است که باعث کاهش تأثیر فلزات اطراف می شود.

 

سنسورهای بدون محافظ:

سنسورهای بدون محافظ برای تشخیص اهداف رسانا (مثل فلزات و مایعات) بهترین هستند. از آنجا که در بیشتر موارد توانایی تشخیص مواد نارسانا را ندارند، برای تشخیص مایعات از طریق دیواره مخزن نارسانا مناسب هستند. با فلز پوشانده نشده است ، بنابراین شار نیز از سطح ایجاد می شود ، که باعث می شود سنسورها به راحتی تحت تأثیر فلزات اطراف قرار گیرند.

 

دسته‌بندی سنسورها بر اساس محل نصب:

سنسورها را بر اساس محل نصب می‌توان به دو دسته‌ی سنسورهایی که در محیط‌های درون ساختمان

(Indoor) نصب می‌شوند و سنسورهایی که در محیط آزاد نصب (Outdoor) می‌شوند، تقسیم کرد.

 

سنسور چیست

 

کاربردهای سنسورها

سنسورها از روزهای اولیه صنعت برق وجود داشته‌ و در طیف وسیعی از کاربردها مورد استفاده قرار گرفته‌اند. سنسورها در پروژه‌های الکترونیک، رباتیک و  صنعت نقش کلیدی دارند. از دیگر مواردی که سنسورها در آن‌ها کاربرد دارند می‌توان به اتوماسیون، کامپیوترها، ماشین‌های هوشمند، ماهواره‌ها، خانه‌های هوشمند، نیروگاه‌های انرژی و ارتباطات اشاره کرد. تقریباً در تمام دستگاه‌های الکترونیکی، یک یا چند سنسور وجود دارد که نوعی بازخورد را برای یک ویژگی فیزیکی مانند دما و فشار ارائه می‌دهند.

 

چگونه بهترین سنسور را انتخاب کنیم؟

عوامل زیادی را باید هنگام انتخاب سنسور در نظر گرفت. اما انتخاب سنسور با انتخاب پارامتر

فیزیکی مورد اندازه‌گیری شروع می‌شود. پس از مشخص شدن پارامتر اندازه‌گیری چند عامل مهم دامنه‌ی عملکرد سنسور، میزان دقت و هزینه را باید در انتخاب سنسورها در نظر گرفت.

ادامه مطلب
سیگنال های استاندارد الکتریکی چیست؟

 

 

دامنه‌ی عملکرد سنسور

مهمترین فاکتوری که در سنسور باید در نظر گرفت دامنه‌ی عملکرد است. برای مثال، در طراحی سیستم دیگ بخار که دمای جوش مایع را در 500 درجه سانتی‌گراد کنترل می‌کند، نباید از سنسوری استفاده کرد که فقط توانایی تشخیص 150 درجه سانتی‌گراد را دارد. بنابراین باید مطمئن شد که سنسور پاسخ‌گوی محدوده مورد نیاز برنامه باشد.

 

میزان دقت

قبل از انتخاب سنسور، باید در مورد میزان دقت مورد نیاز سنسور به جمع‌بندی رسید. برای مثال، یک سنسور دما با دقت 1 درجه سانتی‌گراد برای طراحی سیستم تعبیه شده در دیگ بخار کافی خواهد بود. با این حال، این سنسور با دقت یکسان ممکن است برای برخی از آزمایش‌های مهم علمی یا دستگاه‌هایی که نیاز به دقت 1/0 درجه سانتی‌گراد دارندکافی نباشد.

 

هزینه

سنسورهای الکترونیکی از نظر قیمت بسیار متنوع‌اند. به راحتی می‌توان حدس زد که سنسورهای با دقت بالا همیشه گران‌تر از سنسورهای با دقت پایین هستند. میزان دامنه‌ی عملکرد نیز در تعیین قیمت سنسور نقش دارد. نکته این است که باید مطمئن شد که سنسور انتخابی در بودجه مجاز پروژه  بهترین نتایج را به همراه دارد؟

 

جمع‌بندی:

·      سنسور وسیله‌ی الکتریکی برای اندازه‌گیری پارامترهای فیزیکی است.

·      سنسورها در اکثر صنایع و مکانیزم‌های کنترلی نقش مهمی ایفا می‌کنند.

·      سنسورها را می‌توان بر اساس نوع پارامتر اندازه‌گیری، نوع عملکرد، منبع توان، تکنولوژی استفاده شده برای عملکرد سنسور، نوع ساختمان، محل نصب و نوع خروجی دسته‌بندی کرد.

·      عواملی مانند نوع پارامتر اندازه‌گیری، میزان دقت سنسور، دامنه‌ی عملکرد و هزینه‌ها می‌توانند در انتخاب سنسورها موثر باشند.

 

 

 

منبع: آکادمی ماهر

آیا این مطلب را می پسندید؟

باکس دانلود

اشتراک گذاری:

نظرات

10 نظر در مورد سنسور چیست و انواع سنسور کدامند ؟

دیدگاهتان را بنویسید

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

  1. بازتاب: انواع سنسورهای پرکاربرد صنعتی | وبلاگ آموزش دیجیتال مارکتینگ چکاپ تولز
    1. سلام و درود .مهندس به هر تجهیزی که میاد کمیت فیزیکی رو میگیره و به ازای آن سیگنال الکتریکی تولید می کنه،سنسور می گویند.

  2. سلام و عرض ادب به گروه ماهر واقعا مقاله کامل و مفیدی بود ممنون از شما

  3. سلام مهندس
    در پکیج فرولی ما یک سنسور دوگانه داریم که دو عدد سنسور کامپکت شده در یک سنسور و دو وظیفه را انجام میدهد
    وظیفه اولی گزارش دمای آب خروجی در هر لحظه از مبدل اصلی به برد و وظیفه دومی مثل کلید حد عمل میکند و دمای خروجی که به ۱۰۵ درجه سانتی گراد برسد به برد گزارش میکند و برد دستور قطع جریان گاز و خاموش شدن پکیج را صادر میکند
    حال سوال بنده این است که اگر این دو اولی NTC و دومی کلید حد است چرا به آن سنسور اطلاق میشود؟
    ممنون میشم اگر پاسخ بدهید
    تشکر فراوان بابت زحماتتون در دوره برق صنعتی

    1. سلام و عرض ادب.مهندس هر تجهیزی که کمیت فیزیکی رو بگیره و به ازای آن سیگنال الکتریکی تولید کنه میگن سنسور.خب دما هم یک کمیت فیزیکی هست که سنسور پکیج در لحظه دمای آب رو می خونه و به برد به صورت سیگنال الکتریکی انتقال میده.همون کلید حد هم یک سنسور دیجیتاله .که میتونه الکتریکی یا مکانیکی باشه.با دمای مثلا 100 درجه، تغییر وضعیت میده.

    1. سلام و عرض ادب مهندس در دوره اتوماسیون کار ماهر در فصل سنسور ها مباحث سنسور کامل توضیح داده شده است.

    1. سلام و عرض ادب خیلی ممنون از همراهیتون مهندس لطف دارین