مقاله درباره سنسور چیست

اختصاصی از اینو دیدی مقاله درباره سنسور چیست دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 8

سنسور چیست ؟

سنسور المان حس کننده ای است که کمیتهای فیزیکی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما، و ... را به کمیتهای الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل می کند. این سنسورها در انواع دستگاههای اندازه گیری، سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانند PLC مورد استفاده قرار می گیرند.

توضیح بیشتر اینکه سنسورها اغلب برای درک اطلاعات تماسی، تنشی، مجاورتی، بینایی و صوتی به‌کار می‌روند. عملکرد سنسورها بدین‌گونه است که با توجه به تغییرات فاکتوری که نسبت به آن حساس هستند، سطوح ولتاژی ناچیزی را در پاسخ ایجاد می‌کنند، که با پردازش این سیگنال‌های الکتریکی می‌توان اطلاعات دریافتی را تفسیر کرد.

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

سنسورهای بدون تماسدر صنعت و خطوط تولید بسیاری مواقع شما نیاز به حسگر‎هائی دارید که موقعیت (بودن یا نبودن) چیزی در یک پروسه یا خط تولید را حس کنند و به کمک یک نشان دهنده یا کنترلر شمارش یا کنترلی بر روی آن داشته باشید.

سنسورهای بدون تماس سنسورهائی هستند که با نزدیک شدن یک قطعه وجود آنرا حس کرده و فعال می شوند. این عمل به نحوی که در شکل زیر نشان داده شده است

می تواند باعث جذب یک رله، کنتاکتور و یا ارسال سیگنال الکتریکی به طبقه ورودی یک سیستم گردد. خروجی اکثر این سنسورها سوئیچ و گسسته (خاموش و روشن ، باز و بسته ) می باشد.

سنسورهای القائیسنسورهای القائی 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.

اساس کار و ساختمان سنسورهای القائیساختمان این سنسورها از چهار طبقه تشکیل می شود: اسیلاتور، دمدولاتور، اشمیت تریگر، تقویت خروجی. قسمت اساسی این سنسورها از یک اسیلاتور با فرکانس بالا تشکیل یافته که می تواند توسط قطعات فلزی تحت تاثیر قرار گیرد. این اسیلاتور باعث بوجود آمدن میدان الکترومغناطیسی در قسمت حساس سنسور می شود. نزدیک شدن یک قطعه فلزی باعث بوجود آمدن جریانهای گردابی در قطعه گردیده و این عمل سبب جذب انرژی میدان می شود و در نتیجه دامنه اسیلاتور کاهش می یابد. از آنجا که طبقه دمدلاتور، آشکارساز دامنه اسیلاتور است در نتیجه کاهش دامنه اسیلاتور توسط این قسمت به طبقه اشمیت تریگر منتقل می شود. کاهش دامنه اسیلاتور باعث فعال شدن خروجی اشمیت تریگر گردیده و این قسمت نیز به نوبه خود باعث تحریک طبقه خروجی می شود.

مثال هایی از کاربرد سنسورها

1- شمارش تولید: سنسورهای القائی، خازنی و نوری

2-کنترل انحراف پارچه: سنسور نوری و خازنی

3-اندازه گیری فاصله قطعه: سنسور القائی آنالوگ

مزایای سنسورهای بدون تماس

سرعت سوئیچینگ زیاد: سنسورها در مقایسه با کلیدهای مکانیکی از سرعت سوئیچینگ بالائی برخوردارند، بطوریکه برخی از آنها (سنسور القائی سرعت) با سرعت سوئیچینگ تا 25 کیلو هرتز کار می کنند.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 سوئیچینگ: به دلیل استفاده از نیمه هادی ها در طبقه خروجی، نویزهای مزاحم Bouncing Noise ایجاد نمی شود.

سنسورهای شیمیایی فیبر نوری

سنسورهای شیمیایی فیبر نوری یا بطورخلاصه FOCS در انواع بسیار مختلفی ارائه میشوند که می توانند غلظت نمونه های بیولوژیک طبیعی یا دارای بارالکتریکی را اندازه بگیرند. یکی از مهمترین سنسورهای شیمی تجزیه سنسور PH است، دراینجا عملکرد این سنسور FOCS را مورد بررسی قرار می دهیم.

این سنسور شامل سه بخش اصلی است: منبع نور، اُپترود، و دتکتور. قسمت اصلی سنسور در واقع اُپترود است که شامل نشانگری است که تغییرات خواص نوری آن وابسته به ماده مورد تجزیه (آنالیت) است. در اغلب موارد، بکارگیری نشانگر ضروری است چونکه آنالیت بخودی خود تغییرات صورت گرفته در نوربازتابیده را نشان نمی دهد. نشانگر میتواند بسته به نوع کاربرد عوض شود، مثل نشانگر شدت فلورسانس یا نشانگر شدت جذب نور. برای داشتن بیشترین دامنه حساسیت، طول موج منبع نور با طول موج نشانگر یکی انتخاب میشود. بخش دتکتور که معمولاً یک فوتودیود یا PMT است، سیگنال نوری را به سیگنال الکتریکی برای پردازش در مرحله بعد تبدیل می کند. شکل زیر (یک) عملکرد کلی یک سنسور PH براساس جذب نوری را نشان میدهد.

شکل یک: نمایش عملکرد سنسور PH براساس نشانگر جذب نور

پالسهای نور توسط یک LED کوپل شده به فیبرنوری به یک غشای (membrane) حساس به PH فرستادهمی شود (دیود پایینی در شکل زیر). غشای حساس مقدار جذب شوندگی نور را (یا به عبارت بهتر رنگ آنرا) متناسب با میزان PH تغییر می دهد. اگر میزان نور جذب شده خیلی کم باشد نور تقریباً با همان طیف ارسال شده مجدداً به فوتودیود (دیود بالایی) باز می گردد.

وقتی PH نمونه تغییر کند جذب نور غشا حساس افزایش یافته در نتیجه شدت پالس برگشتی کمتر میشود (شکل دو).

شکل دو: تغییر در PH محلول باعث تغییر شدت پالس برگشتی می شود.

نور معمولاً بصورت موج مربعی مدوله می شود تا از اثرات نور محیط روی اندازهگیری حذف شده و میزان سیگنال به نویز سیستم افزایش یابد.

سنسورهای اُپترود بعلاوه میتوانند براساس بکارگیری نشانگر فلورسانس ایموبلیز شده (immobilized) در غشای سنسور ساخته شوند. در این حالت منبع نور فلورسانس مولکولهای نشانگر را تهییج میکند تا نوری با طول موج متفاوت را منتشر سازند (شکل سه). در این حالت ماده تحت آنالیز (آنالیت) میتواند برروی شدت تشعشع فلورسانس، که دامنهی متفاوتی نسبت به پالسهای برگشتی دارد، تاثیر گذارد (شکل چهار).