انواع سنسور

سنسورها از دستگاه‌هایی هستند که به کمک آنها می‌توانید تغییرات فیزیکی را در محیط اطراف اندازه گیری کنید. در واقع، سنسورها به عنوان واسطه‌ای بین محیط اطراف و دستگاه الکترونیکی که دارای پردازشگر است، عمل می‌کنند. در این مقاله، به معرفی انواع مختلف سنسورها پرداخته و سعی می‌شود تا مزایا و کاربردهای هر یک از آنها را در محیط‌های مختلف، مانند صنعت، پزشکی، و دیگر صنایع بررسی کنیم.

انواع سنسور

سنسور دما

این نوع سنسورها دمای محیط اطراف را اندازه گیری می‌کنند. از سنسورهای دمایی نیمه‌هادی، سنسورهای دمایی پرتوی، و سنسورهای دمایی رزیستانسی استفاده می‌شود. سنسورهای دما در صنایع مختلف مانند صنایع خودروسازی، الکترونیک، و صنایع خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

سنسور فشار

این نوع سنسورها فشار محیط اطراف را اندازه گیری می‌کنند. سنسورهای فشار برای تشخیص فشار در مواردی مانند سیستم‌های خنک‌کننده، تولید برق، و تولید انرژی استفاده می‌شوند. از سنسورهای فشار کوارتز، سنسورهای فشار دیافراگم و سنسورهای فشار پیزوالکتریک استفاده می‌شود.

سنسور رطوبت

این نوع سنسورها رطوبت محیط اطراف را اندازه گیری می‌کنند. سنسورهای رطوبت برای تشخیص رطوبت در محیط‌هایی مانند اتاق‌های آزمایشگاه، سیستم های خنک کننده، و صنایع غذایی استفاده می‌شوند. سنسورهای رطوبت معمولاً از ماده‌های نیمه‌رسانا استفاده می‌کنند.

سنسور حرکت

این نوع سنسورها حرکت در محیط اطراف را اندازه گیری می‌کنند. سنسورهای حرکت برای تشخیص حرکت در سیستم‌های امنیتی، روشنایی خودکار، و سیستم‌های خودکار درب و پنجره استفاده می‌شوند. از سنسورهای حرکت اولتراسونیک، سنسورهای حرکت مغناطیسی، و سنسورهای حرکت اپتیکال استفاده می‌شود.

سنسور نور

این نوع سنسورها نور محیط اطراف را اندازه گیری می‌کنند. سنسورهای نوری برای تشخیص نور در دوربین‌ها، سیستم‌های نورپردازی، و سیستم‌های خودکار درب و پنجره استفاده می‌شوند. سنسورهای نور اپتیکال، سنسورهای نور لیزری، و سنسورهای نور خورشیدی از جمله سنسورهای نور موجود هستند.

سنسور گاز

این نوع سنسورها غلظت گازهای مختلف را در محیط اطراف اندازه گیری می‌کنند. سنسورهای گازی برای تشخیص گازهای خطرناک در محیط‌هایی مانند کارخانجات، معادن، و ساختمان‌های بلند استفاده می‌شوند. از سنسورهای گازی الکتروشیمیایی، سنسورهای گازی بر پایه نانوذرات، و سنسورهای گازی بر پایه لیزر استفاده می‌شود.

سنسور جریان

این نوع سنسورها جریان را اندازه‌گیری می‌کنند. سنسورهای جریان برای تشخیص جریان در مدارهای الکتریکی و الکترونیکی استفاده می‌شوند. از سنسورهای جریان هال، سنسورهای جریان ترمیستور و سنسورهای جریان فشار استفاده می‌شود.

سنسور لرزش

این نوع سنسورها لرزش را اندازه‌گیری می‌کنند. سنسورهای لرزش برای تشخیص لرزش در سازه‌ها و ماشین‌آلات استفاده می‌شوند. از سنسورهای لرزش پیزوالکتریک، سنسورهای لرزش سلف و سنسورهای لرزش اکوستیک استفاده می‌شود.

انواع خروجی‌های متداول سنسورها

در استفاده از انواع سنسور باید با انواع سیگنال‌های خروجی الکتریکی آشنا بود. می‌توان خروجی‌ها را در پنج رده مختلف دسته بندی نمود.

• سنسورهایی با ماهیت قطع و وصل خروجی (دیجیتالی) مانند سنسورهای مجاورتی، فشار، اندازه گیری سطح مایعات و … این نوع سنسورها را عمدتاً می توان به طور مستقیم به دستگاه PLC متصل نمود.
•  سنسورهایی که سیگنال خروجی آنها به صورت پالسی هستند، مانند سنسورهای اندازه گیری میزان چرخش و یا طول و … انواع سنسور اکثراً توسط Interface قابل وصل به دستگاه PLC می باشند. PLC می بایستی دارای شمارنده نرم افزاری و سخت افزاری باشد.
• سنسورهایی که سیگنال خروجی آنها به صورت آنالوگ بوده ولی دارای بخش تقویت کننده و یا تبدیل کننده نیستند. این سیگنال‌ها خیلی ضعیف بوده (در حد میلی ولت) و قابل استفاده مستقیم در دستگاه‌های کنترل نیستند، مانند سنسورهای پیزوالکتریک و یا سنسورهای Hall.
• سنسورهایی که سیگنال خروجی آنها به صورت آنالوگ بوده و واحد الکترونیک (تقویت کننده، تبدیل کننده) در خود سنسور تعبیه شده است. در این نوع سنسور خروجی‌ها را می‌توان به طور مستقیم جهت استفاده در دستگاه‌های کنترل استفاده نمود.
• سنسورهایی که سیگنال خروجی آن‌ها مطابق با استانداردهای شبکه‌های صنعتی است مانند RS-485, RS-422-A, RS- 232-C و یا جهت Fieldbus مانند Profibus، ASI و… در نظر گرفته شده‌اند.

محدوده خروجی سیگنال ها

• ۰ تا۱۰ ولت
• ۵- تا ۵+ ولت
• ۱ تا ۵ ولت
• ۰ تا ۲۰ میلی آمپر
• ۱۰- تا ۱۰+ میلی آمپر
• ۴ تا ۲۰ میلی آمپر

تقسیم بندی سنسورها بر اساس نوع عملکرد

• سنسورهای تماسی
• سنسورهای حرارتی
• سنسورهای مقاومتی
• سنسورهای ولتاژی
• سنسورهای جریانی
• سنسورهای خازنی
• سنسورهای القایی
• سنسورهای نوری و لیزری
• سنسورهای شیمیایی
• سنسورهای مغناطیسی

انواع سنسورها در اتوماسیون صنعتی

1. سنسورهای دما
2. سنسورهای فشار
3. سنسورهای(MEMS)
4. سنسورهای میکروالکترومکانیکی
5. سنسورهای گشتاور و…

در نتیجه، سنسورها در بسیاری از صنایع و کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. به‌ویژه در عصر دیجیتال و اینترنت اشیاء، سنسورها به‌عنوان قطعات مهمی در سیستم‌های هوشمند و اتوماسیونی استفاده می‌شوند.