برای سرعت‌بخشیدن و افزایش دقت در تولید، باید از تجهیزات اتوماتیک متعددی استفاده شود، تا به ترتیب کارها را انجام دهند. ازاین‌رو با پیشرفت اتوماسیون و پیچیده‌شدن پروسه‌های صنعتی، سنسورها بخش جدانشدنی صنعت بوده و با قرارگیری در بخش‌های مختلف دستگاه، کارهای موردنظر ما را انجام می‌دهند. سنسور صنعتی یک المان محسوب می‌شود که برخی کمیت‌های فیزیکی مانند؛ رطوبت، دما، حرارت و فشار را به خروجی‌های آنالوگ یا دیجیتال تبدیل می‌کند.
در واقع نقش سنسور، ورودی فرمان می‌باشد، به‌محض قرارگرفتن دستگاه در یک حالت، یک فرمان به پردازنده داده و پردازنده در خروجی فرمانی را به رله یا کنتاکتور خواهد داد. این اتفاق باعث می‌شود، الکتروموتور در آن لحظه به‌خوبی عمل کند، در نتیجه دقت و سرعت زیادی برای ما به وجود بیاید. کاربرد مختلف انواع سنسور صنعتی و قابلیت اتصال به دستگاه‌های مختلف، باعث شده است، بخش مهمی از دستگاه اتوماتیک باشد. امروزه از انواع سنسور صنعتی در اندازه‌گیری استفاده می‌شود که هر کدام دارای مزایا و کاربردهای متفاوت بوده و وظیفه جداگانه‌ای انجام می‌دهند.
انواع سنسور صنعتی به‌طورکلی به دو بخش تقسیم می‌شود، سنسورهای تماسی و سنسورهای غیرتماسی که هر یک عملکرد متفاوتی در تشخیص دارند. هر کدام از این سنسورها در انواع مختلفی وجود دارند، همچنین در بسیاری از شاخه‌های صنعتی مهم کاربرد دارند. می‌توان این محصولات پر کاربرد را به طریقه‌های مختلفی دسته‌بندی کرد که برخی از این دسته‌بندی‌ها آسان و برخی سخت می‌باشند.
در یک نوع دسته‌بندی، سنسورها از نظر ابزارهای تشخیصی از یکدیگر تفکیک می‌شوند. در نوع دیگر، بر اساس فعال یا غیرفعال بودن به دو نوع تقسیم می‌شوند. همچنین نوع خروجی نیز، تفاوت مهمی را میان انواع سنسورها ایجاد می‌کند. باتوجه‌به این گستردگی، ممکن است بسیاری از افراد در شناخت انواع سنسور صنعتی دچار اشتباه شده و نتوانند گزینه مناسب را انتخاب نمایند. با کسب اطلاعات کافی در مورد نحوه عملکرد و کاربردهای هر یک از آن‌ها، دیگر مشکلی برای تفکیک سنسورها نخواهید داشت. در ادامه با انواع سنسورهای پرکاربرد که امروزه اهمیت زیادی دارند، آشنا خواهید شد.
همان‌طور که از نام این سنسورها پیدا است، می‌توانند از طریق تماس با قطعات مختلف، آن‌ها را حس کرده و اطلاعات موردنظر را به کنترل‌کننده ارسال کنند. سنسور تماسی که به‌صورت تماس مکانیکی است، بیشتر در اتصالات مختلف محرک‌ها و همچنین در عوامل نهایی قرار می‌گیرد. از این محصول برای سنجش دمای محیط استفاده می‌شود، هرگاه سنسور در تماس با یک جسم یا در یک محیط خاص قرار گیرد، تعادل گرمایی ایجاد شده میان سنسور و محیط یا جسم اندازه‌گیری می‌شود. این سنسورها نیز، به دودسته تقسیم می‌شوند که در ادامه با ویژگی‌های آن‌ها آشنا می‌شوید.
در برخی موارد نیاز به تشخیص تماس برخی اجسام می‌باشد، چنین مواقعی باید بتوان یک سنسور مورداعتماد و مناسب را تهیه کرد. سنسور تشخیص تماس، از متداول‌ترین نوع سنسورهای تماسی می‌باشد که برای تشخیص اجسام مختلف در برخی زمینه‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرد. البته لازم به ذکر است، این محصول بدون برقراری تماس قادر به تشخیص نمی‌باشد، بنابراین تنها در موارد خاص قادر به مصرف آن خواهید بود.
این محصول یک تجهیز برای تشخیص وجود نیرو و اندازه‌گیری مقدار آن می‌باشد که پارامترهای مکانیکی فشار را به سیگنال خروجی تبدیل می‌کند. از آن در صنایع مختلفی برای شناسایی فشار مایعات و گازها استفاده می‌شود؛ بنابراین می‌توان آن را از پرکاربردترین انواع سنسور صنعتی دانست، به‌طوری‌که روزانه از آن در کارخانجات، برای کنترل بسیاری از موارد استفاده می‌شود. این محصول در چندین شکل مختلف تولید می‌شود که هرکدام به‌گونه‌ای عمل سنجش فشار را انجام می‌دهند.
این سنسورها نیازی به تماس با اجسام ندارند و می‌توانند با نزدیک‌شدن قطعه، آن را تشخیص داده و فعال شوند. با وجود دقت و سرعت بالایی که در پاسخ‌گویی دارند، امروزه تبدیل به یکی از پرمصرف‌ترین انواع سنسور صنعتی شده‌اند. البته نحوه ساخت این محصول بسیار دشوار می‌باشد، زیرا دارای مکانیسم پیچیده‌تری نسبت به سایر سنسورها است. سنسورهای غیرتماسی از انواع گوناگونی برخوردار هستند، تنوع این نوع سنسورها نسبت به نوع تماسی بیشتر است. پس از نظر کاربرد در صنایع نیز دارای گستردگی بیشتری هستند، به‌طوری‌که امروزه شاهد پیشرفت و توسعه این نوع سنسورها هستیم.
سنسور القایی از نظر هزینه بسیار به‌صرفه می‌باشد، زیرا یکی از ارزان‌ترین انواع سنسور صنعتی محسوب می‌شود. این تجهیز تنها در برابر فلزات و بدون هیچ تماسی واکنش نشان می‌دهد. همچنین با مدل‌های آنالوگ، پالس و دیجیتال و در شکل‌های مکعبی، استوانه و U شکل، تولید و روانه بازار می‌شود. همچنین از نظر خروجی در انواع دو سیمه، سه سیمه و چهار سیمه تولید شده و در دو حالت AC و DC موجود می‌باشد.
این دستگاه قادر به ارسال مستقیم فرمان به رله‌ها، دستگاه اندازه‌گیری، شیرهای برقی و مدارهای کنترل الکترونیکی است. از کاربردهای آن در صنعت می‌توان به جداسازی قطعات مختلف، اندازه‌گیری جهت چرخش و سرعت، اندازه‌گیری فاصله قطعه، اندازه‌گیری ضخامت قطعه و تشخیص وجود قطعات اشاره کرد.
امروزه با پیشرفت دانش اپتیک و شناخت خواص مختلف نور، سنسور نوری یا Photoelectric ساخته شده است. این محصول نیز از انواع پرکاربرد سنسورهای بدون تماس می‌باشد که برای سنجش موقعیت استفاده می‌شود. در این دستگاه، ابتدا پرتو نور مدوله شده به‌طرف هدف موردنظر ارسال می‌شود، سپس با بررسی پرتو نور یا بازتاب، حضور جسم و موقعیت آن تشخیص داده می‌شود. این سنسور به سه نوع یک‌طرفه، دوطرفه و رفلکتوری تقسیم‌بندی می‌شود که تمام آن‌ها بر اساس دریافت سیگنال نورانی و تقویت آن کار می‌کنند. در واقع یک سیگنال ضعیف که توسط برد الکترونیکی دریافت شده است، تقویت می‌شود که این سیگنال تقویت شده باعث تغییر در وضعیت خروجی سنسور نوری خواهد شد. از کاربردهای مهم آن در صنایع مختلف می‌توان مواردی مانند؛ کنترل درب‌ها، سنجش فاصله و شمارش را نام برد.
یکی دیگر از سنسورهای پرطرف‌دار در اتوماسیون صنعتی، سنسور خازنی می‌باشد که بدون کنتاکت الکتریکی بوده و می‌توانند در مقابل فلزات و برخی غیرفلزها عمل کنند. این محصول از نظر ساخت به سنسور القایی شباهت زیادی دارد، البته علاوه بر تشخیص هادی، قادر به شناسایی عایق‌ها نیز می‌باشد. این مورد از انواع سنسور صنعتی نیز دارای دو نوع آنالوگ و دیجیتال می‌باشد که از نظر خروجی متفاوت هستند. از این تجهیز در برخی موارد همچون؛ تشخیص و شمارش موارد فلزی و غیرفلزی، کنترل صحیح بسته‌بندی محصولات و کنترل سطح در برخی مخازن غلات، مایعات و پودر استفاده می‌شود.
التراسونیک یعنی مافوق‌صوت، به‌عبارت‌دیگر امواج مکانیکی است که بالاتر از سطح شنوایی انسان می‌باشد. در این سنسور یک فرستنده و یک گیرنده التراسونیک به‌کاررفته است، پس از ارسال امواج و برخورد با موانع، منعکس شده و به سنسور بر می‌گردد. با استفاده از کیفیت امواج برگشتی و زمان بازگشت، برخی فاکتورها مانند؛ سرعت مانع، نوع مانع و فاصله مانع مشخص می‌شوند. به‌طورکلی نحوه عملکرد این محصول، بر اساس فرستادن فرکانس امواج صوتی و سپس دریافت آن می‌باشد. فرکانس سنسور التراسونیک را می‌توان برای سنجش مقدار عمق مخازن، تعیین فشارخون، فهمیدن میزان فاصله و همگن‌سازی مواد مذاب به کار برد.
سنسور مغناطیسی یکی از انواع سنسورهای مجاورتی است که عملکرد آن بر اساس حساسیتی است که نسبت به میدان مغناطیسی اطراف آهن‌ربای دائم یا الکتریکی وجود دارد. اگر یک میدان مغناطیسی به سنسور نزدیک شود، کنتاکت‌هایی که به شکل تیغه هستند، به میدان مغناطیسی جذب می‌شوند که باعث باز یا بسته‌شدن چند کنتاکت می‌شود. این نوع از سنسورها، با آهن‌ربای دائمی و آهن‌ربای الکتریکی ساخته می‌شوند، و دارای جریان AC و DC می‌باشند. از مصارف مختلف آن در زندگی امروزی می‌توان به مواردی چون؛ قطب‌نما، ردیابی موقعیت، امور نظامی و اندازه‌گیری سرعت چرخش اشاره کرد.
سنسور لیزری نیز، در دسته‌بندی سنسورهای بدون تماس قرار می‌گیرد که برای تشخیص اجسام یا اندازه‌گیری ابعاد و فاصله، از تکنولوژی لیزر بهره می‌برد. همچنین در مدل‌های متنوع و با دقت‌های مختلفی وجود دارند، به‌طوری‌که برخی از انواع آن برای تجسم فلزی بوده و برخی برای اجسام تیره طراحی و ساخته می‌شوند. پرتو لیزر از تمرکز بیشتری نسبت به سنسور نوری برخوردار است، بنابراین برای سنجش فاصله و ابعاد مختلف گزینه مناسبی می‌باشد. این محصول بر اساس اصل مثلث‌سازی کار می‌کند، همچنین نور آن به دو صورت خطی و نقطه‌ای است که نوع نقطه‌ای معمولاً در تشخیص فاصله و نوع دیگر در اندازه‌گیری ابعاد کاربرد دارد.
سنسور پرده نوری یا چشم دروازه‌ای نیز، یکی دیگر از انواع سنسور صنعتی است که از سنسورهای اپتو الکترونیکی محسوب می‌شود. از این تجهیز برای شناسایی حضور در فاصله کوتاه و در فاصله‌های مختلف، به طور جفت گیرنده و فرستنده استفاده می‌شود. عملکرد آن به این گونه است که فرستنده پرتوهای مادون‌قرمز موازی را به یک گیرنده می‌فرستد، زمانی که اجسام از میان این طیف وسیع پرتو مادون‌قرمز عبور کنند، سیگنال توقف به تجهیزات ارسال می‌شود. همچنین این محصول از نظر عملکرد به سه نوع حساسیت بالا، حساسیت متوسط و حساسیت کم تقسیم می‌شود. امروزه این دستگاه در گیت‌های ورودی، برخی محل‌های محافظت شده و ایمنی و حفاظت اپراتورهای دستگاه‌های صنعتی کاربرد دارد.
سنسور کدرنگ یا سنسور تشخیص رنگ برای تشخیص کدهای رنگی برخی اجسام در صنایع مختلف ساخته شده است. در برخی زمینه‌ها نیاز به شناسایی کدهای رنگ روی لفافه‌های کاغذی، کاغذ مومی و غیره است، این تجهیز برای همین منظور طراحی و تولید می‌شود. نحوه کار آن بر اساس، ارسال یک نور سفید و سپس دریافت نور منعکس شده از اجسام مختلف است. یکی از انواع سنسور کدرنگ، نوع U شکل آن می‌باشد که در آن یک گیرنده و فرستنده نور مرئی در روبه روی‌هم استفاده می‌شود. هر گاه کدرنگی روی لفافه از بین آن‌ها عبور کند، مسیر نور قطع می‌شود، سپس خروجی سنسور تغییر حالت خواهد داد.
سخن نهایی
در بسیاری از صنایع و لوازم، به‌منظور انجام یک فرایند یا رسیدن یک محصول در خط تولید به مرحله نهایی، به برخی تجهیزات نیاز است. سنسورها از جمله تجهیزاتی هستند که در انواع مختلف، با تشخیص اعمال مختلف، امکان اتوماتیک سازی مراحل و کارها را فراهم می‌کنند. همچنین در این مطلب با برخی از پرکاربردترین سنسورهایی که در صنایع امروزی مصرف می‌شوند، آشنا شدید. با بررسی هر یک از آن‌ها از نظر برخی پارامترها، روش نصب، ویژگی و مشخصات، از تفاوت میان انواع سنسور صنعتی آگاه شدید. این اطلاعات به شما در انتخاب و به‌کارگیری گیری سنسورها در زمینه‌های مختلف، کمک خواهد کرد.
