امروزه از انواع سنسور در بخشهای زیادی از صنعت استفاده میشود. به طور کلی سنسور، یک نوع حسکننده و تشخیص دهنده است، که میتواند برخی کمیتها مانند رطوبت، فشار، دما و حرارت را به یک کمیت الکتریکی تبدیل کند. با پیشرفت تکنولوژی این سنسورها نیز بخش جدانشدنی صنایع شدهاند و در کشورهای زیادی از دنیا از سنسور برای انجام بسیاری از کارها استفاده میشود. زمینههای زیادی مانند خودرو، هواپیما، مواد شیمیایی، مخابرات و پزشکی از مصارف عمده آن بهشمار می روند. یکی از کاربردهای وسیع آن در دستگاههای اندازهگیری مختلف است. انواع سنسور را میتوانید از شاون تجهیز خریداری نمایید.
سنسور مغناطیسی
یکی از انواع سنسور مجاورتی، سنسور مغناطیسی است که به دلیل برخی ویژگیهایی که دارد، با نام سنسور آهنربا نیز از آن یاد میشود. اساس اصلی عملکرد آن واکنش به میدان مغناطیسی اطراف آهنربا است. معمولا این نوع سنسورها از آهنربای دائم یا آهنربای الکتریکی استفاده میکنند. تشخیص قطعات مختلف نیز بر همین اساس بوده و سنسور هیچ تماسی با اشیای مورد نظر برقرار نمیکند و میتواند به خوبی موقعیت آن را تشخیص دهد. همچنین قابلیت شمارش اشیا را نیز دارد و قادر به تشخیص باز یا بسته بودن درب نیز است.
این ویژگی سنسور مغناطیسی که نیازی به تماس ندارد، باعث شده طول عمر آن بسیار افزایش پیدا کند و بتوان مدت زیادی آن را به کار برد. ساختار و طراحی این محصول برای شرایط سخت میباشد؛ بنابراین در شرایطی مانند محیط روغنی و یا آلوده قابل استفاده است. از کاربردهای معمول آن میتوان به قطبنما، امور نظامی، ردیابی و همچنین اندازه گیری سرعت چرخ و برخی موارد دیگر اشاره کرد.
سنسور خازنی
این سنسور نیز از دیگر انواع سنسور است که نسبت به سایر سنسورها دارای ویژگی های متفاوتتری است. امروزه مشاهده میکنیم استفاده از این سنسور روز به روز افزایش مییابد. وظیفه اصلی که دارد، تشخیص برخی فلزات و غیر فلزات است. یکی از ویژگی های مهم آن پهنای باند زیاد میباشد. همچنین نحوه نصب در بهکارگیری اینگونه سنسورها اهمیت فراوانی برای مشتریان دارد. نصب سنسور خازنی بسیار آسان بوده و بدون هیچ گونه دردسری انجام میشود.
این سنسور با توجه به حجم و اندازه بسیار کم به فضای اضافی نیاز ندارد و برای محیطهای کمجا مناسب است. کاربردهای این محصول بسیار زیاد هستند و امروزه در اغلب زمینههای صنعتی مورد مصرف قرار میگیرد. تشخیص پاره شدن نوار نقاله، شمارش در خط تولید، کنترل سطوح مخزنها و کنترل حرکت پارچهها از نمونه کاربردهای این سنسور به شمار میآیند.
سنسور القایی
از جمله انواع سنسور میتوان به سنسور القایی اشاره کرد که فقط برای فلزها استفاده میشود و یکی از پرفروش ترین سنسورها در این زمینه است. سنسور القایی معمولا در خطوط تولید، بسته بندی، خطوط مونتاژ و کنترل حرکت کاربرد دارد. این سنسور نیز برای شناسایی حرکت و یا حضور برخی اشیای گوناگون طراحی شدهاست. همچنین در برخی موارد با سنسور مغناطیسی شباهت دارد.
این نوع سنسور نیز از میدانهای مغناطیسی برای کار استفاده میکند که این میدان مغناطیسی در آن به صورت فرکانس بالا وجود دارد. عملکرد این سنسور به گونهای است که اگر در فاصله نزدیک میدان مغناطیسی یک جسم فلزی باشد، جریانی در آن به گردش میافتد. از مزایای این نوع سنسور سرعت بسیار بالا، عمر طولانی، سازگار با محیط، مقاومت بالا، خطی بودن و همچنین قیمت مناسبی که دارد، اشاره کرد.
سنسور التراسونیک
سنسور التراسونیک از سیستم دیگری برای شناسایی اهداف خود استفاده میکند. عملکرد آن با استفاده از امواج صوتی، و به گونه ای با استفاده از صدا قادر به تشخیص اجسام است. در واقع این سنسور یک پالس صوتی ارسال میکند و این صوت با سرعت در فضا منتشر شده و با برخورد به هدف مورد نظر، برمیگردد. با اندازه گیری زمانی که پالس صوتی نیاز به برگشت داشت، سنسور میتواند فاصله خود با اجسام مختلف را تشخیص دهد. در حالت عادی، سنسور التراسونیک میتواند به طور دقیق فاصله را مشخص کند؛ اما عواملی همچون دما، رطوبت و فشار هوا ممکن است بر روی عملکرد آن تاثیرگذار باشد.
یکی از کاراییهای مهم سنسور التراسونیک، تشخیص رنگ است. با توجه به این که به رنگ هیچ حساسیتی ندارد، میتواند کاربرد زیادی در این زمینه داشته باشد. همچنین میتواند انواع مایعات را نیز تشخیص دهد؛ بنابراین در صنایع نوشیدنیهای مختلف نیز مصرف میشود.
سنسور نوری
امروزه از نور در صنایع زیادی استفاده میشود. سنسور نوری که یکی از خاص ترین حسگر در انواع سنسور است، از نور برای تشخیص اهداف خود بهره میبرد و بدین گونه سنجش موقعیت را به خوبی انجام میدهد. از این محصول به صورت کلی در اندازهگیری فاصله، شمارش و موارد کنترلی استفاده میکنند. نحوه کار آن بدین شکل است که یک پرتو نور از آن ساطع شده و سپس بازتاب یا شکست نور مورد بررسی قرار میگیرد. این سنسور دارای سه دستهی رفلکتوری، یکطرفه و دوطرفه است.
سنسور اثر هال
سنسور اثر هال از آن دسته از سنسورها است که با سیگنال الکتریکی کار کرده و تغییرات میدان مغناطیسی را به سیگنال تبدیل میکند. این سیگنال خروجی با توجه به برخی دلایل مانند وجود نویز در محیط و رسیدن ولتاژ خروجی به حد قابل قبول نیاز به پردازش دارد. به طور کلی این حسگر را میتوان به دو دسته سنسور خطی هال و سنسور سوئیچ هال تقسیم کرد.
خروجی هر یک از این انواع با یکدیگر متفاوت بوده و تفاوتهای زیادی در بخشهای مختلف دارند. مثلا خروجی سنسور خطی هال به صورت آنالوگ بوده و به شار مغناطیسی که از صفحات میگذرد وابسته است. در حالی که خروجی سنسور سوئیچ هال دیجیتال است و باید بزرگی میدان مغناطیسی به قدر مطلوبی برسد، تا خروجی سنسور روشن شود.
سنسور تشخیص رنگ
سنسور تشخیص رنگ برای آشکارسازی رنگهای مختلف، از بازتاب نور از سطح مواد استفاده میکند. به بیانی ساده تر، این محصول امواج ساطع شده از مواد را پس از دریافت آشکار میکند. سپس اطلاعاتی که دریافت کرده، به وسیله ولتاژ، جریان یا فرکانس اعلام میگردد.
این سنسورها دارای دو نوع مختلف دیجیتال و آنالوگ هستند. نوع آنالوگ نسبت به دیجیتال دارای مزایای بیشتری بوده و قابلیت استفاده در محیطهایی که ممکن است نوع دیجیتال دچار خطا شود، را دارد. همچنین این سنسور قادر به تشخیص تا دو میلیون رنگ و دارای سه نوع خروجی با رنگهای مختلف آبی، سبز و قرمز است. به همین دلیل سنسور تشخیص رنگ در انواع سنسور، توانستهاست جایگاه خوبی را به دست آورد.
سنسور تشخیص گاز
نشتی گاز میتواند خطرات اجتناب ناپذیری را به وجود آورد. بدین منظور، برای تشخیص گاز اشتعالزا یا برخی بخارات که از مواد مختلف در محیطهای صنعتی بر میخیزد، از سنسور تشخیص گاز استفاده میشود. نقش این سنسور به قدری پراهمیت است، که میتوان عملکرد مناسب آن را یک عامل مهم در ایجاد یک محیط ایمن برای کارکنان دانست.
نحوه کار این محصول بر اساس تحلیل کردن عکس العملهای شیمیایی است و پس از این کار یک سیگنال الکتریکی با توجه به غلظت گاز ایجاد میکند. برخی گازها به کمک حس بویایی انسان قابل شناسایی نیستند و ممکن است در محیطهای کاری کسی متوجه آن نشود؛ اما سنسور تشخیص گاز قادر به شناسایی و تعیین غلظت چنین گازهای خاصی نیز میباشد. استفاده از آن به قدری مهم است، که می تواند از وقوع بسیاری حوادث ناگوار همچون خفگی یا آتشسوزی جلوگیری کند و در زمان نشتی گاز هشدار لازم را بدهد.
سنسور حرارتی
امروزه در صنایع زیادی اندازهگیری دقیق دما و حرارت بسیار حائز اهمیت است. این دستگاه میتواند درجه حرارت بسیاری از اجسام و یا محیط های گوناگون را به طور دقیق اندازهگیری کند. در واقع وظیفه اندازهگیری میزان فعالیت اتمی اجسام را بر عهده دارد. به همین خاطر در دنیای صنعت توانسته طرفداران زیادی را به خود جذب کند. یک مزیت مهم سنسور حرارتی نسبت به دیگر رقبای خود، بینیاز بودن به نور یا فرکانس است.
همهی اجسام دارای امضای حرارتی هستند. همین دلیل باعث میشود این محصول در تمام شرایط بهترین عملکرد خود را نشان دهد. به طور کلی انواع سنسور حرارتی به سه بخش تقسیم میشود که در ادامه به معرفی هریک میپردازیم.
ترموکوپل
از متداول ترین انواع سنسور که برای اندازه گیری دما استفاده میشود، میتوان به ترموکوپل اشاره کرد. این حسگر معمولا از دو فلز متصل به هم که جنس متفاوتی دارند، ساخته میشود. با وارد شدن حرارت به محل اتصال این دو فلز، یک ولتاژ بسیار کوچک در خروجی به وجود میآید. ترموکوپل این اختلاف ولتاژ خروجی یا پتانسیل میزان حرارت وارد شده به سنسور را نمایش میدهد. تشخیص درجه حرارت اعمال شده را نیز، میتوان با بررسی میزان ولتاژی که خارج شده است، تشخیص داد. همچنین مکانیزم این نوع سنسورها بر اساس سی بک میباشد. به همین دلیل تغییراتی که در دما اتفاق میافتد را به ولتاژ تبدیل میکند.
ترموکوپل نیز انواع گوناگونی دارد، هر یک از انواع این سنسور از دو فلز مختلف ساخته شده و مصارف متنوعی دارند. قیمت ترموکوپل نسبت به سایر سنسورهای حرارتی به نسبت ارزانتر است. همچنین دارای یکی از سریعترین قدرتهای پاسخگویی در میان این نوع سنسورها میباشد.
RTD سنسور
در بیشتر مواقع بر اثر حرارت زیاد، مقاومت بسیاری از فلزات تغییر میکند. برای این که بتوان این تغییر مقاومت را در فلزات مختلف اندازهگیری کرد، از سنسور استفاده میشود. این نوع سنسورها به صورت خطی بوده و سیگنالی که از آنها خارج میشود، یک سیگنال مقاومتی است. برای این که سنسور RTD بتواند مقاومت اندازهگیری شده را به مقدار دمای متناظر تبدیل کند، از دو روش استاندارد و معادله استفاده میکند.
در این سنسور نیز مانند ترموکوپل از چندین نوع فلز استفاده میشود. بر همین اساس، ویژگی ترمو مقاومتی به نوع این فلز یا آلیاژ وابسته است. سه فلز مس، نیکل و پلاتین در این سنسور بسیار استفاده می شوند، اما پلاتین بیشتر از دو فلز دیگر مرسوم بوده و کارایی به مراتب بیشتری دارد.
ترمیستور
برخلاف دیگر انواع سنسور حرارتی، ترمیستور از مواد نیمه هادی که دارای مقاومتی متغیر است، ساخته میشود. این سنسور نسبت به سنسورهای هم دسته، حساسیت بالایی نسبت به حرارت دارد و معمولا به دو دسته زیر تقسیم میشود.
- NTC: این نوع که دارای ضریب حرارتی منفی است، هنگامی که دما افزایش پیدا میکند، میزان مقاومت در خروجی آن کاهش پیدا میکند.
- PTC: این دسته از سنسور ترمیستور دقیقا برعکس نمونه قبلی است. بدین شکل که ضریب حرارتی آن مثبت بوده و با هر بار افزایش دما میزان مقاومت خروجی افزایش مییابد.
از مزایای سنسور ترمیستور می توان به دقت بالای آن اشاره کرد. زیرا ضریب خطا در آن به شدت پایین است. البته در کنار این دقت، از قیمت بسیار خوبی نیز برخوردار است. تمام این موارد باعث شدهاند، این محصول بتواند در بازههای زمانی مختلف نسبت به رقیبان خود بهتر عمل کند.
سنسور رطوبت
این سنسور که به رطوبت سنج نیز معروف است، برای اندازه گیری میزان رطوبت هوا کاربرد فراوان دارد. امروزه در برخی مکانها کنترل رطوبت بسیار حائز اهمیت است. محیطهایی مثل گلخانه و یا مرغداری نیازمند سنسور رطوبت هستند. انواع سنسور رطوبت به سه مدل مقاومتی، خازنی و حرارتی تقسیم میشود که این سه سنسور برخی تفاوتها با یکدیگر دارند.
در نوع خازنی آن مقدار قدرت الکتریکی با کاهش و یا افزایش رطوبت دچار تغییر میشود؛ اما در ساخت سنسور رطوبت مقاومتی از موادی که مقاومت نسبتا کمی دارند، به کار میرود. این مقاومت نیز در زمان تغییر رطوبت دچار تغییراتی میشود. در نوع حرارتی این محصول، دو ترمیستور، که دارای ضریب دمایی منفی هستند، استفاده میشود. یکی از آنها در محفظه ای پر از نیتروژن است و دیگری از طریق برخی حفرههای کوچک، در معرض محیط کاملا باز قرار گرفتهاست. برای سنجش میزان رطوبت نیاز است مقاومت دو ترمیستور محاسبه شود.
سنسور load cell
لودسل که به معنای سلول وزن میباشد، یک نوع وزن سنج به حساب میآید. این سنسور نوعی حسگر الکتریکی است که میتواند وزن و نیرو را اندازهگیری کند. هرگاه نیرویی بر روی آن اعمال شود، یک نوع سیگنال بسیار ضعیف بر روی سیمهای خروجی این سنسور وارد میشود.
لودسل در کلاسهای گوناگونی وجود دارد، که هر کدام دارای دقت، رزولوشن و ظرفیت خاصی است. جنس این محصول معمولا از فولاد سخت و یا آلومینیوم بوده و دارای ساختار بسیار مستحکمی میباشد. این ساختار از خراب شدن قطعات داخلی آن جلوگیری میکند. در سنسور لودسل خروجی به صورت آنالوگ است که این، یک مزیت مهم محسوب میشود و استفاده از آن را آسان تر و دقیق تر میکند.
سنسور فشار یا تنش
فشار که همان نیروی وارد شده بر سطح است، دارای کمیتهای اندازه گیری فراوانی میباشد. استاندارد ترین واحد برای اندازهگیری در دستگاه بینالمللی پاسکال است. سنسور فشار یا تنش که یکی از انواع سنسور محسوب میشود، قادر به اندازه گیری دقیق این کمیت فیزیکی است. در برخی از این سنسورها که برای وزن ساخته میشوند، از سیمهای دارای مقاومت استفاده میشود. هرگاه فشار یا وزنی بر روی آن ایجاد میشود، مقاومت این سیمها تغییر میکند که میزان وزن یا فشار جسم با توجه به این میزان تغییرات قابل اندازهگیری است.
سنسور فشار یا تنش نیز دارای چندین نوع مختلف است که برای انتخاب آن باید به دامنه فشاری که دارد، توجه داشته باشید تا برای مصارف شما مناسب باشد.
از انواع سنسور در بسیاری از محیطها استفاده میشود که تمام آنها چه از نظر شکل و ظاهر و که از نظر ویژگیها، پارامترها و روش نصبی که دارند، با یکدیگر متفاوت هستند. از جمله سنسورهایی که به آن اشاره کردیم، سنسور نوری، سنسور القایی و سنسور مغناطیسی است که همگی از طریق فروشگاه شاون تجهیز در دسترس شما هستند.