سنسور یک دستگاه کوچک و پیچیده است که پارامترهای فیزیکی را به سیگنال تبدیل می کند. او به شکلی مناسب سیگنال می دهد. ویژگی اصلی یک سنسور حساسیت آن است. سنسورهای موقعیت بین قطعات مکانیکی و الکترونیکی تجهیزات ارتباط برقرار می کنند. آنها برای خودکارسازی فرآیندها استفاده می شوند. این دستگاه ها در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می گیرند.

سنسورهای موقعیت می توانند اشکال مختلفی داشته باشند. آنها برای اهداف خاصی ساخته شده اند. با استفاده از دستگاه می توانید محل شی را تعیین کنید. علاوه بر این، شرایط فیزیکی مهم نیست. یک جسم می تواند جامد، مایع یا حتی بدون جریان باشد.

با کمک دستگاه می توانید مشکلات مختلفی را حل کنید:

• آنها موقعیت و حرکت (زاویه ای و خطی) اندام ها را در ماشین های کار، مکانیزم ها اندازه گیری می کنند. اندازه گیری را می توان با انتقال داده ترکیب کرد.
• در سیستم های کنترل خودکار، رباتیک می تواند یک پیوند بازخورد باشد.
• کنترل درجه باز و بسته شدن عناصر.
• تنظیم قرقره راهنما.
• درایو الکتریکی.
• تعیین اطلاعات فاصله تا اشیا بدون ارجاع به آنها.
• بررسی عملکرد مکانیسم ها در آزمایشگاه ها، یعنی انجام آزمایشات.

طبقه بندی، دستگاه و اصل عملکرد

سنسورهای موقعیت غیر تماسی و تماسی هستند.

• بدون تماس، این دستگاه ها القایی، مغناطیسی، خازنی، اولتراسونیک و نوری هستند. آنها با استفاده از میدان مغناطیسی، الکترومغناطیسی یا الکترواستاتیکی با جسم ارتباط برقرار می کنند.
• مخاطب. رایج ترین این دسته رمزگذار است.

بدون تماس

سنسورهای موقعیت غیر تماسی یا سوئیچ های لمسی بدون تماس با جسم متحرک کار می کنند. آنها می توانند به سرعت پاسخ دهند و مکرراً روشن شوند.

در تریلر، اقدامات بدون تماس عبارتند از:

• خازنی،
• القائی،
• نوری،
• لیزر،
• اولتراسونیک،
• مایکروویو،
• حساس به مغناطیسی

بدون تماس را می توان برای تغییر به سرعت کمتر یا توقف استفاده کرد.

القائی

یک سنسور مجاورت القایی با تغییر میدان الکترومغناطیسی کار می کند.

اجزای اصلی سنسور القایی از برنج یا پلی آمید ساخته شده است. گره ها به یکدیگر متصل هستند. طراحی قابل اعتماد است، قادر به مقاومت در برابر بارهای سنگین است.

• ژنراتور یک میدان الکترومغناطیسی ایجاد می کند.
• تریگر اشمیت اطلاعات را پردازش کرده و به گره های دیگر منتقل می کند.
• تقویت کننده قادر به انتقال سیگنال در فواصل طولانی است.
• نشانگر LED به کنترل عملکرد آن و پیگیری تغییرات در تنظیمات کمک می کند.
• ترکیب - فیلتر.

عملکرد دستگاه القایی از لحظه روشن شدن ژنراتور شروع می شود و میدان الکترومغناطیسی ایجاد می شود. میدان بر جریان های گردابی تأثیر می گذارد که دامنه نوسانات ژنراتور را تغییر می دهد. اما ژنراتور اولین کسی است که به تغییرات پاسخ می دهد. هنگامی که یک جسم فلزی متحرک وارد میدان می شود، سیگنالی به واحد کنترل ارسال می شود.

پس از دریافت سیگنال، پردازش می شود. بزرگی سیگنال به حجم جسم و فاصله ای که جسم و دستگاه را از هم جدا می کند بستگی دارد. سپس سیگنال تبدیل می شود.

خازنی

سنسور خازنی می تواند از خارج دارای یک بدنه معمولی تخت یا استوانه ای باشد که در داخل آن الکترودهای پین و یک واشر دی الکتریک قرار دارد. یکی از صفحات به طور پایدار حرکت یک جسم را در فضا ردیابی می کند، در نتیجه، ظرفیت خازن تغییر می کند. با کمک این دستگاه ها، حرکت زاویه ای و خطی اجسام، ابعاد آنها اندازه گیری می شود.

محصولات خازنی ساده، دارای حساسیت بالا و اینرسی کم هستند. تأثیر خارجی میدان های الکتریکی بر حساسیت دستگاه تأثیر می گذارد.

نوری

• موقعیت، حرکت اجسام را بعد از سوئیچ های محدود اندازه گیری کنید.
• اندازه گیری بدون تماس را انجام دهید.
• موقعیت اجسامی که با سرعت زیاد در حال حرکت هستند را شناسایی کنید.

مانع

سنسور نوری مانع با حرف لاتین "T" مشخص می شود. این دستگاه نوری دو بلوک است. برای تشخیص اشیایی که در میدان دید بین فرستنده و گیرنده گیر کرده اند استفاده می شود. برد تا 100 متر

رفلکس

حرف "R" یک حسگر نوری بازتابنده را نشان می دهد. محصول رفلکس شامل یک فرستنده و یک گیرنده در یک مورد است. بازتابنده به عنوان بازتاب پرتو عمل می کند. برای تشخیص یک جسم با سطح آینه، یک فیلتر پلاریزه در سنسور نصب می شود. برد تا 8 متر

انتشار

سنسور انتشار با حرف "D" مشخص می شود. بدنه دستگاه مونوبلاک می باشد. این دستگاه ها نیازی به فوکوس دقیق ندارند. این طرح برای کار با اجسامی که در فاصله نزدیک هستند طراحی شده است. برد 2 متر

لیزر

سنسورهای لیزری دقت بالایی دارند. آنها می توانند محل وقوع حرکت را تعیین کنند و ابعاد دقیق جسم را ارائه دهند. این دستگاه ها کوچک هستند. مصرف انرژی دستگاه ها حداقل است. این محصول می تواند بلافاصله یک غریبه را شناسایی کند و بلافاصله زنگ هشدار را روشن کند.

اساس دستگاه لیزر اندازه گیری فاصله تا یک جسم با استفاده از مثلث است. یک پرتو لیزر با موازی زیاد از گیرنده ساطع می شود و به سطح جسم برخورد می کند و منعکس می شود. انعکاس در یک زاویه خاص رخ می دهد. مقدار زاویه بستگی به فاصله ای دارد که جسم در آن قرار دارد. پرتو منعکس شده به گیرنده باز می گردد. میکروکنترلر یکپارچه اطلاعات را می خواند - پارامترهای شی و مکان آن را تعیین می کند.

اولتراسونیک

مبدل های اولتراسونیک دستگاه های حسی هستند که برای تبدیل جریان الکتریکی به امواج اولتراسونیک استفاده می شوند. کار آنها بر اساس تعامل ارتعاشات اولتراسوند با فضای کنترل شده است.

دستگاه ها بر اساس اصل رادار کار می کنند - آنها یک شی را توسط سیگنال بازتابی می گیرند. سرعت صدا ثابت است. این دستگاه قادر است فاصله تا جسم را با توجه به بازه زمانی خاموش شدن و بازگشت سیگنال محاسبه کند.

مایکروویو

سنسورهای حرکتی مایکروویو امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالا منتشر می کنند. این محصول به تغییرات امواج منعکس شده که توسط اجسام در ناحیه کنترل شده ایجاد می شود حساس است. جسم می تواند خونگرم، زنده یا فقط یک شی باشد. مهم است که جسم امواج رادیویی را منعکس کند.

اصل رادار مورد استفاده، به شما امکان می دهد یک شی را شناسایی کرده و سرعت حرکت آن را محاسبه کنید. هنگام حرکت، دستگاه فعال می شود. این اثر داپلر است.

حساس به مغناطیسی

این نوع دستگاه در دو نوع ساخته می شود:

• بر اساس تماس های مکانیکی؛
• بر اساس اثر هال

اولین می تواند با AC و DC تا 300 ولت یا با ولتاژ نزدیک به 0 کار کند.

محصولی مبتنی بر اثر هال با یک عنصر حساس، تغییر ویژگی ها را تحت تأثیر میدان مغناطیسی خارجی نظارت می کند.

مخاطب

سنسورهای تماسی محصولاتی از نوع پارامتریک هستند. اگر تبدیل یک کمیت مکانیکی مشاهده شود، مقاومت الکتریکی آنها تغییر می کند. طراحی محصول دارای دو الکترود است که تماس ورودی گیرنده با زمین را فراهم می کند. مبدل خازنی از دو صفحه فلزی تشکیل شده است که توسط دو اپراتور که در فاصله ای از یکدیگر نصب شده اند نگه داشته می شوند. یک صفحه می تواند بدنه گیرنده باشد.

یک سنسور زاویه تماس به نام رمزگذار برای تعیین زاویه چرخش یک جسم در حال چرخش استفاده می شود. خنثی مسئول حالت کار موتور است.

سیاره تیر

حسگرهای موقعیت جیوه بدنه ای شیشه ای دارند و از نظر اندازه شبیه به یک لامپ نئون هستند. دو خروجی تماس با یک قطره از یک توپ جیوه در داخل یک خلاء شیشه ای، فلاسک مهر و موم شده وجود دارد.

مورد استفاده رانندگان برای کنترل زاویه شیب سیستم تعلیق، باز کردن کاپوت، صندوق عقب. همچنین توسط آماتورهای رادیویی استفاده می شود.

برنامه های کاربردی

زمینه های استفاده از دستگاه های مینیاتوری گسترده است:

• در مهندسی مکانیک برای مونتاژ، آزمایش، بسته بندی، جوشکاری، پرچ استفاده می شود.
• در آزمایشگاه ها از آنها برای کنترل، اندازه گیری استفاده می شود.
• فناوری خودرو، در صنعت حمل و نقل، فناوری موبایل. محبوب ترین سنسور دنده خنثی برای گیربکس دستی. بسیاری از سیستم های کنترل خودرو دارای سنسور هستند. آنها در مکانیزم فرمان، سوپاپ ها، پدال ها، در سیستم های محفظه موتور، در سیستم های کنترل آینه ها، صندلی ها، سقف های تاشو هستند.
• آنها در ساخت ربات ها، در زمینه علمی و در زمینه آموزش استفاده می شوند.
• تکنولوژی پزشکی.
• کشاورزی و تجهیزات ویژه.
• صنعت نجاری.
• منطقه فلزکاری، در دستگاه های برش فلز.
• تولید سیم.
• طرح های آسیاب نورد، در ماشین ابزار با کنترل برنامه.
• سیستم های ردیابی
• AT سیستم های امنیتی.
• سیستم های هیدرولیک و پنوماتیک.

- اینها سنسورهایی هستند که بدون تماس فیزیکی و مکانیکی کار می کنند. آنها از طریق میدان الکتریکی و مغناطیسی کار می کنند و سنسورهای نوری نیز به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. در این مقاله به تحلیل هر سه نوع سنسور نوری، خازنی و القایی می پردازیم و در پایان آزمایشی را با سنسور القایی انجام می دهیم. به هر حال، مردم به سنسورهای بدون تماس نیز می گویند سوئیچ های مجاورتپس اگر چنین نامی دیدید نترسید ;-).

سنسور نوری

پس چند کلمه در مورد سنسورهای نوری ... اصل عملکرد سنسورهای نوری در شکل زیر نشان داده شده است.

مانع

آیا نماهایی از فیلم‌ها را به خاطر دارید که در آن شخصیت‌های اصلی باید از پرتوهای نوری عبور می‌کردند و به هیچ یک از آنها برخورد نمی‌کردند؟ اگر پرتو توسط قسمتی از بدن لمس می شد، زنگ هشدار به صدا در می آمد.

پرتو توسط منبعی ساطع می شود. و همچنین یک "گیرنده پرتو" وجود دارد، یعنی چیزی که پرتو را دریافت می کند. به محض اینکه هیچ پرتویی روی گیرنده پرتو وجود نداشته باشد، کنتاکت بلافاصله در آن روشن یا خاموش می شود که به صلاحدید شما مستقیماً زنگ هشدار یا چیز دیگری را کنترل می کند. اساسا، یک منبع پرتو و یک گیرنده، که به درستی "فوتودیکتور" نامیده می شود، به صورت جفت می آیند.

سنسورهای حرکت نوری SKB IS در روسیه بسیار محبوب هستند.

این نوع سنسورها هم منبع نور و هم ردیاب نوری دارند. آنها دقیقاً در بدنه این سنسورها قرار دارند. هر نوع سنسور یک طراحی کامل است و در تعدادی از ماشین‌ها استفاده می‌شود که در آن‌ها دقت پردازشی بالاتری تا 1 میکرومتر مورد نیاز است. اساساً اینها ماشین هایی با سیستم هستند اچمنطقی پنرم افزار درهیئت مدیره ( CNC) که طبق برنامه عمل می کنند و به حداقل مداخله انسانی نیاز دارند. این سنسورهای غیر تماسی بر اساس این اصل ساخته شده اند

این نوع سنسورها با حرف "T" نشان داده می شوند و به آنها مانع می گویند. به محض قطع شدن پرتو نوری، سنسور کار کرد.

طرفداران:

• برد می تواند تا 150 متر برسد
• قابلیت اطمینان بالا و ایمنی در برابر صدا

معایب:

• در فواصل حسی زیاد، تنظیم دقیق ردیاب نوری با پرتو نوری مورد نیاز است.

رفلکس

نوع بازتابنده سنسورها با حرف R نشان داده می شود. در این نوع سنسورها، امیتر و گیرنده در یک محفظه قرار دارند.

اصل کار در شکل زیر قابل مشاهده است.

نور ساطع کننده از مقداری بازتابنده (بازتابنده) منعکس شده و وارد گیرنده می شود. به محض اینکه پرتو توسط هر جسمی قطع شود، سنسور فعال می شود. این سنسور در هنگام شمارش محصولات در خطوط نقاله بسیار مناسب است.

انتشار

و آخرین نوع سنسورهای نوری - انتشار - با حرف D مشخص می شود. آنها ممکن است متفاوت به نظر برسند:

اصل کار مانند رفلکس است، اما در اینجا نور از قبل از اجسام منعکس شده است. چنین حسگرهایی برای فاصله کمی طراحی شده اند و در کار خود بی تکلف هستند.

سنسورهای خازنی و القایی

اپتیک ها اپتیک هستند، اما حسگرهای القایی و خازنی در کار خود بی تکلف ترین و بسیار قابل اعتماد هستند. اینگونه به نظر می رسند

آنها بسیار شبیه به یکدیگر هستند. اصل عملکرد آنها با تغییر در میدان های مغناطیسی و الکتریکی همراه است. سنسورهای القایی زمانی فعال می شوند که هر فلزی به آنها وارد شود. آنها به مواد دیگر "نوک" نمی کنند. خازنی ها تقریبا روی هر ماده ای کار می کنند.

سنسور القایی چگونه کار می کند

همانطور که می گویند، یک بار دیدن بهتر از صد بار شنیدن است، پس بیایید کمی آزمایش کنیم القائیسنسور

بنابراین، مهمان ما یک سنسور القایی ساخت روسیه است

آنچه روی آن نوشته شده را می خوانیم

برند سنسور WBI بله بلا بله بلا، S - فاصله را حس می کند، در اینجا 2 میلی متر است، نسخه U1 - برای آب و هوای معتدل، IP - 67 - سطح حفاظت(به طور خلاصه، سطح حفاظت در اینجا بسیار شیب دار است) U b - ولتاژی که سنسور در آن کار می کند، در اینجا ولتاژ می تواند در محدوده 10 تا 30 ولت باشد، من بارگذاری - بارگذاری جریان، این سنسور می تواند تا 200 میلی آمپر جریان را به بار برساند، به نظر من این مناسب است.

در پشت تگ یک نمودار سیم کشی برای این سنسور وجود دارد.

خوب بیایید کار سنسور را ارزیابی کنیم؟ برای انجام این کار، ما به بار می چسبیم. باری که خواهیم داشت یک LED است که به صورت سری با یک مقاومت با مقدار اسمی 1 کیلو اهم متصل شده است. چرا به مقاومت نیاز داریم؟ LED در لحظه گنجاندن شروع به خوردن دیوانه وار جریان می کند و می سوزد. برای جلوگیری از این امر، یک مقاومت به صورت سری با LED قرار می گیرد.

روی سیم قهوه‌ای سنسور یک پلاس از منبع تغذیه تامین می‌کنیم و روی سیم آبی - یک منفی. ولتاژی که گرفتم 15 ولت بود.

لحظه ی حقیقت در راه است... ما را به منطقه کارحسگر یک جسم فلزی است و حسگر بلافاصله کار می کند، همانطور که LED تعبیه شده در سنسور و همچنین LED تجربی ما به ما می گوید.

سنسور به موادی غیر از فلزات پاسخ نمی دهد. یک شیشه کلوفون برای او معنی ندارد :-).

به جای LED، می توان از ورودی مدار منطقی استفاده کرد، یعنی حسگر، هنگامی که راه اندازی می شود، سیگنال منطقی یک را که می تواند در دستگاه های دیجیتال استفاده شود، خروجی می دهد.

نتیجه

در دنیای الکترونیک، این سه نوع سنسور در حال استفاده روزافزون هستند. هر ساله تولید این سنسورها در حال رشد و افزایش است. آنها در زمینه های کاملاً متفاوتی از صنعت استفاده می شوند. اتوماسیون و رباتیک بدون این حسگرها امکان پذیر نخواهد بود. در این مقاله، من تنها ساده‌ترین حسگرهایی را که فقط سیگنال روشن خاموش یا به زبان حرفه‌ای یک بیت اطلاعات را به ما می‌دهند، تحلیل کرده‌ام. انواع پیچیده‌تر حسگرها می‌توانند پارامترهای مختلفی را ارائه دهند و حتی می‌توانند مستقیماً به رایانه‌ها و دستگاه‌های دیگر متصل شوند.

خرید سنسور القایی

در فروشگاه رادیویی ما، سنسورهای القایی 5 برابر بیشتر از زمانی که از چین از Aliexpress سفارش داده شده بودند، قیمت دارند.

اینجا می توانید انواع سنسورهای القایی را مشاهده کنید.

* این اثر یک کار علمی نیست، یک کار واجد شرایط نهایی نیست و حاصل پردازش، ساختار و قالب‌بندی اطلاعات جمع‌آوری‌شده است که به‌عنوان منبعی از مواد برای خودآماده‌سازی کار آموزشی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

1. مفهوم سنسور

فرد شکل، اندازه و رنگ اشیاء اطراف را با چشمان خود درک می کند، صداها را با گوش می شنود، بوها را با بینی خود می بوید. معمولاً آنها در مورد پنج نوع حس مرتبط با بینایی، شنوایی، بویایی، چشایی و لامسه صحبت می کنند. برای شکل گیری احساسات، فرد نیاز به تحریک خارجی برخی از اندام ها - "حسگرهای حسی" دارد. برای انواع مختلفاحساسات، نقش حسگرها توسط اندام های حسی خاصی ایفا می شود:

چشم های بینایی

گوش شنوایی

زبان طعم

بوی بینی

پوست را لمس کنید

با این حال، اندام های حسی به تنهایی برای به دست آوردن حس کافی نیستند. مثلاً با حس بینایی اصلاً به این معنا نیست که انسان فقط از طریق چشم می بیند. به خوبی شناخته شده است که از طریق چشم، تحریکات محیط خارجی به صورت سیگنال از طریق رشته های عصبی به مغز منتقل می شود و در حال حاضر در آن احساس بزرگ و کوچک، سیاه و سفید و غیره شکل می گیرد. این طرح کلی برای پیدایش حس در مورد شنوایی، بویایی و سایر انواع حس، یعنی. در واقع، محرک‌های خارجی به‌عنوان چیزی شیرین یا تلخ، آرام یا بلند توسط مغز ارزیابی می‌شوند که نیاز به حسگرهایی دارد که به این محرک‌ها پاسخ دهند.

سیستم مشابهی در اتوماسیون شکل گرفته است. فرآیند کنترل شامل دریافت اطلاعات در مورد وضعیت جسم کنترل، کنترل و پردازش آن توسط دستگاه مرکزی و صدور سیگنال های کنترلی به محرک ها است. برای دریافت اطلاعات از حسگرهای کمیت های غیر الکتریکی استفاده می شود. بدین ترتیب دما، حرکات مکانیکی، وجود یا عدم وجود اجسام، فشار، دبی مایعات و گازها، سرعت چرخش و غیره کنترل می شود.

2. اصل عملیات و طبقه بندی

حسگرها با تعامل با محیط خارجی و تبدیل پاسخ به این برهمکنش به سیگنال های الکتریکی، وضعیت محیط خارجی را اطلاع می دهند. بسیاری از پدیده ها و اثرات، انواع تبدیل خواص و انرژی وجود دارد که می توان از آنها برای ایجاد حسگر استفاده کرد. هنگام طبقه بندی سنسورها، اغلب از اصل عملکرد آنها به عنوان پایه استفاده می شود که به نوبه خود می تواند بر اساس پدیده ها و خواص فیزیکی یا شیمیایی باشد.

3. انواع اصلی:

3.1. سنسورهای دما

ما هر روز با دما مواجه می شویم و این آشناترین کمیت فیزیکی برای ماست. در میان سنسورهای دیگر، سنسورهای دما با انواع بسیار زیاد متمایز می شوند و یکی از رایج ترین آنها هستند.

دماسنج شیشه ای با ستون جیوه از زمان های قدیم شناخته شده بوده و امروزه بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. ترمیستورهای مقاومتی که تحت تأثیر دما تغییر می کنند، به دلیل هزینه نسبتاً پایین سنسورهای این نوع، اغلب در دستگاه های مختلف استفاده می شوند. سه نوع ترمیستور وجود دارد: منفی (مقاومت با دما کاهش می یابد)، مثبت (مقاومت با دما افزایش می یابد) و بحرانی (مقاومت در آستانه دما افزایش می یابد). معمولاً مقاومت به شدت تحت تأثیر دما تغییر می کند. برای گسترش بخش خطی این تغییر، مقاومت ها به صورت موازی و سری با ترمیستور متصل می شوند.

ترموکوپل ها به ویژه در زمینه اندازه گیری کاربرد زیادی دارند. آنها از اثر Seebeck استفاده می کنند: یک emf در محل اتصال فلزات غیرمشابه به وجود می آید که تقریباً متناسب با اختلاف دمای بین خود اتصال و پایانه های آن است. محدوده دماهای اندازه گیری شده توسط ترموکوپل به فلزات مورد استفاده بستگی دارد. فریت ها و خازن های حساس به دما به ترتیب از تأثیر دما بر گذردهی مغناطیسی و دی الکتریک استفاده می کنند که از یک مقدار مشخص شروع می شود که دمای کوری نامیده می شود و برای یک سنسور خاص به مواد استفاده شده در آن بستگی دارد. دیودها و تریستورهای حساس به حرارت، حسگرهای نیمه هادی هستند که از وابستگی دمایی رسانایی یک اتصال p-n (معمولاً روی یک کریستال سیلیکونی) استفاده می کنند. اخیراً سنسورهای دمایی به اصطلاح یکپارچه که یک دیود حساس به حرارت روی یک تراشه با مدارهای جانبی مانند تقویت کننده و غیره هستند، کاربرد عملی پیدا کرده اند.

3.2. سنسورهای نوری

مانند سنسورهای دما، حسگرهای نوری با کاربردهای گسترده و جرمی با توجه به اصل تبدیل نوری-الکتریکی متمایز می شوند، این سنسورها را می توان به چهار نوع تقسیم کرد: بر اساس تأثیرات انتشار فوتوالکترونیک، رسانایی نوری، فتوولتائیک و پیروالکتریک. گسیل فتوولتائیک یا اثر فوتوالکتریک خارجی 0، گسیل الکترون‌هایی است که نور بر روی یک جسم فیزیکی می‌تابد. برای اینکه الکترون ها از بدن فیزیکی فرار کنند، باید بر سد انرژی غلبه کنند. از آنجایی که انرژی فوتوالکترون ها متناسب با 1hc/l0 است (که در آن 1h0 ثابت پلانک، 1c0 سرعت نور، 1l0 طول موج نور است)، هر چه طول موج نور تابش شده کوتاهتر باشد، انرژی الکترون ها بیشتر می شود. غلبه بر مانع مشخص شده برای آنها آسان تر است.

اثر رسانایی نوری یا اثر فوتوالکتریک داخلی 0 تغییر در مقاومت الکتریکی یک جسم فیزیکی زمانی است که با نور تابش می شود. از جمله موادی که اثر رسانایی نوری دارند می‌توان به ZnS، CdS، GaAs، Ge، PbS و غیره اشاره کرد. حداکثر حساسیت طیفی CdS تقریباً روی نور با طول موج 500-550 نانومتر می‌افتد که تقریباً با وسط حساسیت مطابقت دارد. منطقه بینایی انسان سنسورهای نوری که بر روی اثر رسانایی نوری کار می کنند توصیه می شود در نورسنج برای دوربین های عکاسی و فیلم، در سوئیچ ها و دیمرهای خودکار، آشکارسازهای شعله و غیره استفاده شوند. نقطه ضعف این سنسورها پاسخ آهسته (50 میلی ثانیه یا بیشتر) است.

اثر فتوولتائیک 0 شامل وقوع یک EMF در پایانه های یک اتصال p-n در یک نیمه هادی تابش شده با نور است. تحت تأثیر نور، الکترون‌ها و حفره‌های آزاد در داخل اتصال p-n ظاهر می‌شوند و یک EMF تولید می‌شود. سنسورهای معمولی که طبق این اصل کار می کنند فوتودیودها، فوتوترانزیستورها هستند. همان اصل عملکرد دارای بخش نوری-الکتریکی حسگرهای تصویر حالت جامد دوبعدی است، مانند سنسورهای دستگاه‌های متصل به شارژ (حسگرهای CCD). سیلیکون متداول ترین ماده بستر مورد استفاده برای سنسورهای فتوولتائیک است. سرعت پاسخ نسبتاً سریع و حساسیت بالا از مادون قرمز نزدیک (IR) به نور مرئی، طیف وسیعی از کاربردها را برای این سنسورها فراهم می کند. اثرات پیرالکتریک 0 پدیده‌هایی هستند که در آنها بارهای الکتریکی بر روی سطح یک جسم فیزیکی به دلیل تغییر در دمای سطح "تسکین" مربوط به این تغییرات ظاهر می‌شوند. در میان مواد با خواص مشابه، بسیاری دیگر از مواد به اصطلاح پیروالکتریک وجود دارند. یک ترانزیستور اثر میدانی در محفظه حسگر تعبیه شده است که امکان تبدیل امپدانس بالای عنصر پیروتکنیک با بارهای الکتریکی بهینه آن را به مقاومت خروجی کمتر و بهینه سنسور می دهد. از این نوع سنسورها بیشتر از سنسورهای IR استفاده می شود. در میان سنسورهای نوری، تعداد کمی وجود دارند که حساسیت کافی در کل محدوده نوری داشته باشند.

اکثر حسگرها در قسمت نسبتاً باریک فرابنفش، مرئی یا مادون قرمز طیف حساسیت بهینه دارند. مزایای اصلی نسبت به انواع دیگر سنسورها:

1. امکان تشخیص غیر تماسی.

2. امکان (با اپتیک مناسب) اندازه گیری اجسام بسیار بزرگ و بسیار کوچک.

3. سرعت پاسخگویی بالا.

4. سهولت استفاده از فناوری یکپارچه (سنسورهای نوری معمولا حالت جامد و نیمه هادی هستند)، ارائه اندازه کوچک و عمر طولانی.

5. دامنه استفاده گسترده: اندازه گیری مقادیر مختلف فیزیکی، تشخیص شکل، تشخیص اشیا و غیره. در کنار مزایا، سنسورهای نوری دارای معایبی نیز هستند، یعنی حساس بودن به آلودگی، تحت تأثیر نور خارجی، نور پس زمینه و دما (با پایه نیمه هادی).

3.3. سنسورهای فشار

سنسورهای فشار همیشه تقاضای بالایی دارند و به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند.

اصل ثبت فشار به عنوان پایه ای برای بسیاری از انواع دیگر حسگرها مانند سنسورهای جرم، موقعیت، سطح و جریان مایع و غیره عمل می کند. در اکثر موارد، نشانگر فشار به دلیل تغییر شکل الاستیک انجام می شود. بدنه هایی مانند دیافراگم، لوله های پرودون، غشاهای موجدار. چنین حسگرهایی دارای استحکام کافی، هزینه کم هستند، اما به دست آوردن سیگنال های الکتریکی در آنها دشوار است. حسگرهای فشار پتانسیل سنجی (رئواستاتیک)، خازنی، القایی، مغناطیسی و فشار اولتراسونیک دارای سیگنال الکتریکی در خروجی هستند، اما ساخت آنها نسبتاً دشوار است.

در حال حاضر کرنش سنج ها به طور فزاینده ای به عنوان سنسور فشار استفاده می شوند. کرنش سنج های نیمه هادی از نوع انتشار بسیار امیدوارکننده هستند. کرنش سنج های انتشار زیرلایه سیلیکونی بسیار حساس، کوچک و به راحتی با مدارهای محیطی ادغام می شوند. با اچ کردن با استفاده از فناوری لایه نازک، یک دیافراگم گرد بر روی سطح یک کریستال سیلیکونی با رسانایی 1n0 تشکیل می‌شود. در لبه‌های دیافراگم، مقاومت‌های فیلم با رسانایی 1p 0 با انتشار رسوب می‌کنند. اگر به دیافراگم فشار وارد شود، مقاومت برخی از مقاومت ها افزایش می یابد، در حالی که برخی دیگر کاهش می یابد.

سیگنال خروجی سنسور با استفاده از یک مدار پل تشکیل می شود که شامل این مقاومت ها می شود. سنسورهای فشار نیمه هادی نوع انتشار، مانند آنچه در بالا توضیح داده شد، به طور گسترده در الکترونیک خودرو، در انواع کمپرسورها استفاده می شود. مشکلات اصلی وابستگی به دما، ناپایداری به محیط خارجیو عمر سرویس

3.4. سنسورهای رطوبت و آنالایزرهای گاز.

رطوبت یک پارامتر فیزیکی است که مانند دما، فرد از قدیم ترین زمان ها با آن مواجه بوده است. با این حال، سنسورهای قابل اعتماد برای مدت طولانی در دسترس نبودند. اغلب برای چنین حسگرهایی از موی انسان یا اسب استفاده می شد که با تغییر رطوبت بلند یا کوتاه می شد. در حال حاضر از یک فیلم پلیمری پوشیده شده با کلرید لیتیوم که با رطوبت متورم می شود، برای تعیین رطوبت استفاده می شود. با این حال، حسگرها بر این اساس دارای پسماند، بی ثباتی ویژگی ها در طول زمان، و محدوده اندازه گیری باریک هستند. سنسورهایی که از سرامیک و الکترولیت جامد استفاده می کنند مدرن ترند. نواقص فوق را برطرف کردند. یکی از زمینه های کاربردی برای سنسورهای رطوبت، انواع تنظیم کننده های جوی است. سنسورهای گاز به طور گسترده در کارخانه های تولیدی برای تشخیص انواع گازهای مضر و در اماکن خانگی برای تشخیص نشت گاز قابل احتراق استفاده می شود. در بسیاری از موارد نیاز به تشخیص انواع خاصی از گاز است و داشتن حسگرهای گازی که واکنش انتخابی به محیط گاز داشته باشند مطلوب است. با این حال، واکنش به سایر اجزای گاز، ایجاد حسگرهای گاز انتخابی با حساسیت و قابلیت اطمینان بالا را دشوار می کند. سنسورهای گاز را می توان بر اساس ترانزیستورهای MOS، سلول های گالوانیکی، الکترولیت های جامد با استفاده از پدیده های کاتالیز، تداخل، جذب اشعه مادون قرمز و غیره ساخت. برای تشخیص نشت گاز خانگی، مانند گاز طبیعی مایع یا گاز قابل احتراق مانند پروپان، به طور خاص از سرامیک های نیمه هادی یا دستگاه هایی که بر اساس اصل احتراق کاتالیزوری کار می کنند، استفاده می شود. هنگام استفاده از سنسورهای گاز و رطوبت برای ثبت وضعیت رسانه های مختلف، از جمله موارد تهاجمی، مشکل دوام اغلب ایجاد می شود.

3.5. سنسورهای مغناطیسی

ویژگی اصلی سنسورهای مغناطیسی مانند نوری سرعت و قابلیت تشخیص و اندازه گیری به صورت غیر تماسی است اما برخلاف سنسورهای نوری، این نوع سنسورها نسبت به آلودگی حساس نیستند. با این حال، به دلیل ماهیت پدیده های مغناطیسی، عملکرد موثر این حسگرها به شدت به پارامتری مانند فاصله بستگی دارد و معمولاً نزدیکی کافی به میدان مغناطیسی برای سنسورهای مغناطیسی مورد نیاز است.

سنسورهای هال در بین سنسورهای مغناطیسی شناخته شده هستند. در حال حاضر، آنها به عنوان عناصر گسسته استفاده می شوند، اما استفاده از عناصر هال به شکل IC های ساخته شده بر روی یک بستر سیلیکونی به سرعت در حال گسترش است. چنین آی سی هایی به بهترین وجه نیازهای امروزی سنسورها را برآورده می کنند. عناصر نیمه هادی مقاومت مغناطیسی دارای سابقه طولانی توسعه هستند. اکنون تحقیق و توسعه حسگرهای مغناطیسی که از فرومغناطیس استفاده می کنند دوباره احیا شده است. نقطه ضعف این سنسورها محدوده دینامیکی باریک تغییرات قابل تشخیص در میدان مغناطیسی است. با این حال، حساسیت بالا و همچنین امکان ایجاد حسگرهای چند عنصری در قالب IC با کندوپاش، یعنی ساخت پذیری تولید آنها، از مزایای غیرقابل انکار است.

فهرست ادبیات استفاده شده

1. Kako N., Yamane Ya. حسگرها و میکرو کامپیوترها. L: Energo Atom منتشر شده، 1986

2. یو. تیتزه، کی.شنک. مدار نیمه هادی. م: میر، 1361

3. P.Horowitz، W.Hill. The art of circuitry v.2, M: Mir, 1984

4. کتاب مرجع طراح رادیو آماتور. م: رادیو و ارتباطات، 1990.

مهمترین و پرکاربردترین ابزار فنی اتوماسیون سنسورها هستند.

سنسورمبدل اولیه یک مقدار کنترل شده یا تنظیم شده به سیگنال خروجی نامیده می شود که برای انتقال از راه دور و استفاده بیشتر مناسب است. حسگر از یک اندام درک کننده (حساس) و یک یا چند مبدل میانی تشکیل شده است. اغلب، سنسور فقط از یک عنصر دریافت کننده (به عنوان مثال: ترموکوپل، دماسنج مقاومتی و غیره) تشکیل شده است. سنسور با مقادیر ورودی و خروجی مشخص می شود.

بسته به تغییر در مقدار ورودی، مقدار خروجی را تغییر دهید

تماس گرفت حساسیت سنسور;

تغییر در سیگنال خروجی ناشی از تغییر در سیگنال داخلی

ویژگی های سنسور یا تغییر در شرایط خارجی عملکرد آن - تغییرات

دمای محیط، نوسانات ولتاژ و غیره تماس گرفت خطای سنسور;

تاخیر تغییرات در مقدار خروجی از تغییرات در مقدار ورودی

تماس گرفت اینرسی سنسور.

همه این شاخص های سنسورها باید هنگام انتخاب سنسورها برای خودکارسازی یک ماشین یا فرآیند خاص در نظر گرفته شوند.

سنسورهایی که برای اندازه‌گیری فیزیکی (مقادیر ورودی غیر الکتریکی سطح رطوبت، چگالی، دما و غیره) طراحی شده‌اند، آنها را به مقادیر خروجی الکتریکی که از فاصله دور منتقل می‌شوند تبدیل می‌کنند تا روی محرک عمل کنند.

سنسورها به دو دسته تقسیم می شوند:

- با تعیین وقت قبلی- اندازه گیری حرکت نیروها، دما، رطوبت، سرعت

- طبق اصل عمل- الکتریکی، مکانیکی، حرارتی، نوری و

- با توجه به روش تبدیل- مقدار غیر الکتریکی به الکتریکی -

القایی، ترموالکتریک، فتوولتائیک، رادیواکتیو، فعال

مقاومت ها (پتانسیومتری، تانسومتری و غیره).

حسگرها عبارتند از:

- مخاطب(مستقیم در تماس)؛

- بدون تماس(دست نزنید: فوتوالکتریک، اولتراسونیک،

رادیواکتیو، نوری و غیره).

طومار

مورد استفاده در صنعت ساخت و ساز برای اتوماسیون ماشین آلات ساختمانی و فرآیندهای تکنولوژیکی، وسایل فنیاتوماسیون و سیستم های کنترل خودکار

1. برای کنترل و اطلاعات:

1.1 کیفیت خاک فشرده (تراکم)؛

1.2 محاسبه مقدار کار انجام شده (کیلومتر طی شده، آب تامین شده و غیره)؛

1.3 سرعت دستگاه؛

1.4 وجود مایع در ظرف و مقدار آن.

1.5 مقدار مواد حجیم در مخزن (سیمان، ماسه، سنگ خرد شده).

2. برای تنظیم:

2.1 حفظ دمای تنظیم شده در طول گرمایش بتن.

2.2 ترموستات مایع خنک کننده موتور احتراق داخلی؛

2.3 فشار مایع در ظرف (سیستم)؛

2.4 فشار گازها (هوا) در سیستم (مخزن)؛

2.5 ظرفیت حمل بالابر و ماشین آلات دیگر.

2.6 ارتفاع بالابر بدنه کار دستگاه (بوم جرثقیل، سکوی کار،

بالابرها و آسانسورها، سطل بارگیری، سطل و غیره)؛

2.7 ارتفاع بلند کردن بار دستگاه بالابر.

2.8 چرخش بوم جرثقیل؛

2.9 محدودیت حرکت ماشین در امتداد مسیرها (جرثقیل برجی یا سقفی، چرخ دستی ها)

2.10 محدود کردن رویکرد به سیم های برق (بوم و

کابل جرثقیل)؛

2.11 حفظ سطح و شیب مشخص شده کف گودال و ترانشه در حین عملیات

بیل مکانیکی;

2.12 حفاظت از اتصال کوتاه؛

2.13 حفاظت در برابر اضافه ولتاژ (کم ولتاژ)؛

2.14 خاموش شدن همه موتورها و ثابت کردن ریل های تاور کرین با چنگال بسته به سرعت باد.

3. برای اتوماسیون محلی سیستم کنترل:

3.1 حالت کار موتور بسته به بار روی بدنه کار (بولدوزر - عمیق کردن تخلیه، اسکراپر و گریدر - تعمیق چاقو، بیل مکانیکی - عمیق کردن سطل).

3.2 تنظیم دوز اجزاء مخلوط بتنمطابق با دستور غذا؛

3.3 دوز مواد تشکیل دهنده برای تهیه مخلوط بتن.

3.4 تعیین مدت زمان و حفظ این مدت در طول آماده سازی مخلوط بتن.

4. برای خودکار کردن سیستم کنترل:

4.1 سیستم خودکارکنترل کارخانه اختلاط بتن؛

4.2 سیستم کنترل خودکار برای بولدوزر - مجموعه ای از "AKA-Dormash"، "Combiplan-10 LP"، هنگام انجام کار در ارتفاعات، شیب و جهت مشخص.

4.3 سیستم کنترل موتور گریدر خودکار - "Profile-20"،

"Profile-30" برای درجه بندی جاده ها و برنامه ریزی قلمرو.

4.4 سیستم کنترل خودکار خراش دهنده - "Kopir-Stabiplan-10" هنگام حفاری یا تسطیح به یک سطح معین (موقعیت ارتفاع سطل، حرکت دیواره عقب سطل، تعمیق (بالا بردن) چاقوی سطل و تنظیم موتور تراکتور و آن جهت؛

4.5 سیستم کنترل خودکار برای بیل مکانیکی چرخ سطلی هنگام توسعه ترانشه ها در جهت معین، عمق حفاری، شیب معین کف ترانشه و تنظیم عملکرد موتور.

برای نمایش بصری یک سیستم خودکار (اتوماتیک)، از تصاویر گرافیکی استفاده می شود:

نمودار ساختاری که ساختار بهبود یافته سیستم و رابطه بین نقاط کنترل و مدیریت اشیاء را منعکس می کند.

نمودار عملکردی، نقشه‌ای که بر روی آن تجهیزات فن‌آوری، ارتباطات، کنترل‌ها و ابزارهای اتوماسیون (ابزارها، تنظیم‌کننده‌ها، حسگرها) به صورت شماتیک با نمادهایی نشان داده می‌شوند که نشان‌دهنده پیوندهای بین

تجهیزات تکنولوژیکیو عناصر اتوماسیون نمودار پارامترهای تحت کنترل و تنظیم را نشان می دهد.

و همچنین طرح های اصلی، مونتاژ و دیگر.

اغلب در الکترونیک، عنصر رادیویی مانند سوئیچ نی کاربرد خود را پیدا می کند. ویژگی آن توانایی بستن کنتاکت ها در هنگام تابش میدان مغناطیسی است. این یعنی چی؟ با گرفتن یک آهنربای ساده یا قرار دادن یک آهنربای الکتریکی در نزدیکی سوئیچ نی، می توانید به راحتی کنتاکت های این المنت رادیویی را ببندید و باز کنید. در هسته خود، نوعی حسگر غیر تماسی است.

تعریف مفهوم

سنسور مجاورت چیست؟ این به عنوان چنین وسیله الکترونیکی شناخته می شود که حضور یک جسم خاص را در منطقه عمل خود ثبت می کند و بدون هیچ گونه تأثیر مکانیکی یا دیگر کار می کند.

سنسورهای غیر تماسی در کاربردهای بسیار متنوعی استفاده می شوند. این ایجاد لوازم خانگی و سیستم هایی برای محافظت از اشیاء، فناوری های صنعتی و صنعت خودروسازی است. به هر حال، در مردم این عنصر "سوئیچ مجاورت" نامیده می شود.

مزایای

از جمله مزایای اصلی سنسورهای غیر تماسی، آنها متمایز می شوند:

ابعاد فشرده؛

درجه سفتی بالا؛

دوام و قابلیت اطمینان؛

سبک وزن؛

انواع گزینه های نصب؛

بدون تماس با شی و بدون بازخورد.

طبقه بندی

وجود داشته باشد انواع متفاوتسنسورهای بدون تماس آنها بر اساس اصل عمل طبقه بندی می شوند و عبارتند از:

خازنی؛

نوری؛

القائی؛

اولتراسونیک؛

حساس به مغناطیسی؛

پیرومتریک

بیایید هر یک از این نوع دستگاه ها را جداگانه در نظر بگیریم.

سنسورهای خازنی

این دستگاه ها بر اساس اندازه گیری خازن های الکتریکی هستند. در دی الکتریک آنها جسمی است که در معرض ثبت است. هدف از این نوع حسگر مجاورتی کار با کاربردهای مختلف است. این برای مثال، تشخیص ژست است. حسگرهای باران خودرو خازنی تولید می کند. چنین دستگاه هایی از راه دور سطح مایع را در طول پردازش اندازه گیری می کنند. مواد مختلفو غیره.

سنسور مجاورت خازنی یک سیستم آنالوگ است که در فاصله حداکثر هفتاد سانتی متری کار می کند. بر خلاف انواع دیگر دستگاه های مشابه، دقت و حساسیت بیشتری دارد. از این گذشته ، تغییر در ظرفیت در آن فقط در چند پیکوفاراد رخ می دهد.

مدار یک سنسور مجاورتی از این نوع شامل صفحاتی است که از یک رسانا تشکیل شده است تخته مدار چاپیو همچنین شارژ. در این حالت یک خازن تشکیل می شود. علاوه بر این، این اتفاق در هر زمان یا در یک عنصر زمینی رسانا یا در جسمی که ثابت دی الکتریک آن با هوا متفاوت است، رخ می دهد. چنین وسیله ای همچنین در صورتی کار خواهد کرد که فرد یا قسمتی از بدن او در ناحیه تحت پوشش دستگاه ظاهر شود که مشابه پتانسیل زمین خواهد بود. همانطور که به عنوان مثال به یک انگشت نزدیک می شوید، ظرفیت خازن تغییر می کند. و حتی با در نظر گرفتن غیر خطی بودن سیستم، تشخیص یک جسم خارجی که در محدوده های مشاهده شده ایجاد شده است برای آن دشوار نخواهد بود.

نمودار سیم کشی برای چنین سنسور مجاورتی می تواند پیچیده باشد. چندین عنصر مستقل از یکدیگر را می توان به طور همزمان در دستگاه در جهت چپ / راست و همچنین پایین / بالا استفاده کرد. این باعث افزایش قابلیت های دستگاه می شود.

سنسورهای نوری

چنین سوئیچ‌های غیر تماسی امروزه کاربرد گسترده‌ای در بسیاری از شاخه‌های فعالیت‌های انسانی پیدا می‌کنند، جایی که تجهیزات لازم برای تشخیص اشیا کار می‌کنند. هنگام اتصال سنسور مجاورت، از کدگذاری استفاده می شود. این به شما امکان می دهد از عملکرد نادرست دستگاه تحت تأثیر منابع نور خارجی جلوگیری کنید. چنین سنسورهایی کار می کنند دمای پایین. در این شرایط ژاکت های حرارتی روی آن ها می پوشند.

سنسورهای نوری غیر مانیتورینگ چیست؟ این یک مدار الکترونیکی است که به تغییر در شار نوری که روی گیرنده می افتد پاسخ می دهد. این اصل عملکرد به شما امکان می دهد وجود یا عدم وجود یک شی را در یک منطقه فضایی خاص برطرف کنید.

دو بلوک اصلی در طراحی حسگرهای مجاورت نوری وجود دارد. یکی از آنها منبع تشعشع است و دومی یک گیرنده. آنها می توانند در یک ساختمان یا در ساختمان های مختلف باشند.

هنگام در نظر گرفتن اصل عملکرد یک سنسور غیر تماسی، سه نوع قابل تشخیص است دستگاه های نوری:

1. مانع. عملکرد سوئیچ های نوری از این نوع (T) بر روی انجام می شود پرتو مستقیم. در این مورد، دستگاه ها از دو بخش جداگانه تشکیل شده اند - یک فرستنده و یک گیرنده که به صورت هم محور نسبت به یکدیگر قرار دارند. شار تابشی که توسط امیتر ساطع می شود باید دقیقاً به سمت گیرنده هدایت شود. هنگامی که پرتو توسط یک جسم قطع می شود، سوئیچ فعال می شود. چنین سنسورهایی ایمنی خوبی نسبت به نویز دارند. علاوه بر این، آنها از قطرات باران، گرد و غبار و غیره نمی ترسند.
2. پراکنده عملکرد سوئیچ های نوری نوع D بر اساس استفاده از یک پرتو منعکس شده از یک جسم است. گیرنده و فرستنده چنین دستگاهی در یک محفظه قرار دارند. امیتر جریان را به سمت جسم هدایت می کند. پرتو، که از سطح آن منعکس می شود، در جهات مختلف توزیع می شود. در این حالت، بخشی از جریان به عقب باز می گردد، جایی که توسط گیرنده گرفته می شود. در نتیجه سوئیچ فعال می شود.
3. رفلکس. این حسگرهای مجاورتی نوری از نوع R هستند. آنها از پرتوی منعکس شده از یک بازتابنده استفاده می کنند. گیرنده و فرستنده چنین دستگاهی نیز در همان محفظه قرار دارند. هنگامی که به بازتابنده برخورد می کند، پرتو منعکس می شود، معلوم می شود که در ناحیه گیرنده است، در نتیجه دستگاه فعال می شود. چنین دستگاه هایی در فاصله بیش از 10 متر از جسم کار می کنند. شاید استفاده از آنها برای تثبیت اجسام نیمه شفاف.

سنسورهای القایی

عملکرد این دستگاه بر اساس اصل در نظر گرفتن تغییرات در اندوکتانس اجزای اصلی آن - سیم پیچ و هسته است. از این رو نام چنین سنسوری است.

تغییرات القایی نشان می دهد که یک جسم فلزی در میدان مغناطیسی سیم پیچ ظاهر شده است که آن را تغییر داده و بر این اساس کل طرح اتصال را تغییر داده است که عملکرد اصلی آن به مقایسه کننده اختصاص داده شده است. در این حالت سیگنالی به رله ارسال می شود و جریان الکتریکی قطع می شود.

بر این اساس می توان در مورد هدف اصلی چنین دستگاهی صحبت کرد. از آن برای اندازه گیری حرکات یک وسیله استفاده می شود که در صورت تجاوز از محدودیت های ترافیکی باید خاموش شود. سنسورها خود محدودیت حرکتی از یک میکرون تا بیست میلی متر دارند. در این راستا به چنین وسیله ای سوئیچ موقعیت القایی نیز می گویند.

مروری بر حسگرهای بدون تماس از این نوع به ما امکان می دهد تا انواع مختلفی از آنها را تشخیص دهیم. این طبقه بندی بر اساس تعداد سیم های اتصال متفاوت است:

1. دو سیمه. چنین سنسورهای القایی مستقیماً به مدار متصل می شوند. این ساده ترین، اما در عین حال نسبتاً هوس انگیز گزینه است. به مقاومت بار اسمی نیاز دارد. با کاهش یا افزایش این نشانگر، عملکرد دستگاه نادرست می شود.
2. سه سیمه. این نوع سنسور القایی رایج ترین است. در چنین مدارهایی، دو سیم باید به ولتاژ وصل شود، و یکی - مستقیماً به بار.
3. چهار و پنج سیم. در این سنسورها دو سیم به بار وصل شده و سیم پنجم برای انتخاب حالت عملکرد مورد نظر استفاده می شود.

سنسورهای اولتراسونیک

این دستگاه‌ها کاربرد گسترده‌ای در زمینه‌های مختلف تولید پیدا می‌کنند و بسیاری از وظایف خودکارسازی چرخه‌های فناوری را حل می‌کنند. سنسورهای مجاورتی اولتراسونیک برای تعیین مکان و فاصله اشیاء مختلف استفاده می شوند.

به عنوان مثال، آنها برای شناسایی برچسب ها، حتی برچسب های شفاف، برای اندازه گیری فاصله و کنترل حرکت یک جسم استفاده می کنند. آنها برای تعیین سطح مایع استفاده می شوند. برای مثال، نیاز به این امر برای در نظر گرفتن مصرف سوخت در طول عملیات حمل و نقل ایجاد می شود. و اینها تنها برخی از کاربردهای متعدد سوئیچ های اولتراسونیک هستند.

چنین سنسورهایی کاملا جمع و جور هستند. آنها با ساخت و ساز با کیفیت بالا و عدم وجود قطعات متحرک مختلف متمایز می شوند. این تجهیزات از آلودگی نمی ترسد که در شرایط تولید بسیار مهم است و همچنین تقریباً نیازی به نگهداری ندارد.

سنسور اولتراسونیک حاوی یک بخاری پیزوالکتریک است که هم امیتر و هم گیرنده است. این جزئیات ساختاری جریان تکانه های صوتی را بازتولید می کند، آن را می پذیرد و سیگنال دریافتی را به ولتاژ تبدیل می کند. سپس به کنترل کننده داده می شود، که داده ها را پردازش می کند و فاصله ای که شی در آن قرار دارد را محاسبه می کند. به این فناوری اکولوکاسیون می گویند.

محدوده فعال سنسور اولتراسونیک محدوده عملیاتی تشخیص است. این فاصله ای است که در آن یک ابزار اولتراسونیک می تواند یک جسم را ببیند، خواه در جهت محوری به عنصر حسگر نزدیک شود یا در سراسر مخروط صدا حرکت کند.

بسته به اصل عملکرد، سنسورهای اولتراسونیک متمایز می شوند:

1. مفاد. از چنین دستگاه هایی برای محاسبه فاصله زمانی لازم برای عبور صدا از دستگاه به یک جسم خاص و برگشت استفاده می شود. سنسورهای موقعیت اولتراسونیک غیر تماسی برای کنترل مکان و حضور مکانیسم های مختلف و همچنین شمارش آنها استفاده می شود. چنین دستگاه هایی همچنین به عنوان نشانگر سطح برای مایعات مختلف یا مواد فله استفاده می شود.
2. فاصله ها و حرکات. اصل عملکرد چنین دستگاه هایی شبیه به آنچه در دستگاه توضیح داده شده در بالا استفاده می شود. تفاوت فقط در نوع سیگنالی است که در خروجی وجود دارد. آنالوگ است نه گسسته. سنسورهایی از این نوع برای تبدیل نشانگرهای موجود از فاصله تا جسم به سیگنال های الکتریکی خاص استفاده می شود.

سنسورهای حساس به مغناطیسی

این سوئیچ ها برای نظارت بر موقعیت استفاده می شوند. حسگرها با نزدیک شدن یک آهنربا، که در قسمت متحرک مکانیسم قرار دارد، فعال می شوند. چنین دستگاه هایی دارای محدوده دمایی طولانی (از -60 تا +125 درجه سانتیگراد) هستند. این قابلیت به شما امکان می دهد تا تعداد زیادی از فرآیندهای تولید پیچیده را خودکار کنید.

سنسور دمای غیر تماسی از نوع حساس مغناطیسی استفاده می شود:

در صنایع شیمیایی و متالورژی؛

در مناطق شمال دور؛

در انبار نورد؛

در واحدهای تبرید؛

در جرثقیل های کامیون؛

آنها کاربرد خود را در سیستم های امنیتی ساختمان ها و همچنین باز کردن اتوماتیک پنجره ها و درهای ورودی پیدا می کنند.

مدرن ترین و سریع ترین حسگرهای حساس مغناطیسی هستند که بر روی اثر هال کار می کنند. آنها در معرض سایش مکانیکی نیستند، زیرا دارای یک کلید خروجی الکترونیکی هستند. منابع چنین حسگرهایی عملا نامحدود است. در این راستا استفاده از آنها راه حلی سودآور و کاربردی برای مشکلات اندازه گیری تعداد دور شفت، تثبیت محل اجسام سریع متحرک و ... است.

هنگام اندازه گیری سطح مایعات، حسگرهای حساس به مغناطیسی شناور به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. به دلیل قیمت ارزان و سادگی طراحی بهترین گزینه برای تعیین شاخص های مورد نیاز می باشند.

سنسورهای مایکروویو

این نوع سوئیچ های مجاورت، همه کاره ترین گزینه طراحی هستند که می توان با اسکن مداوم منطقه سرویس شده به آن دست یافت. باید در نظر داشت که آنها در رده قیمتی بالاتری نسبت به نمونه های اولتراسونیک قرار دارند.

عملکرد چنین دستگاهی به دلیل تابش امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالا است که مقدار آن در دستگاه های سازنده های مختلف تا حدودی متفاوت است. سنسورهای مایکروویو برای اسکن و دریافت امواج منعکس شده تنظیم شده اند. این به دستگاه اجازه می دهد تا حتی کوچکترین تغییرات را در پس زمینه الکترومغناطیسی ثبت کند. اگر این اتفاق بیفتد، سیستم هشدار متصل به سنسور بلافاصله به صورت زنگ هشدار، روشنایی و غیره فعال می شود.

دستگاه های مایکروویو دقت و حساسیت را افزایش داده اند. آنها مانع نیستند دیوارهای آجری، درها و قطعات مبلمان. این نکته باید در هنگام نصب سیستم در نظر گرفته شود. با تنظیم سنسور حرکت می توان میزان حساسیت دستگاه را تغییر داد.

کلیدهای مایکروویو برای کنترل روشنایی داخلی و خارجی، دستگاه های هشدار دهنده، لوازم الکتریکی و غیره استفاده می شوند.

سنسورهای پیرومتریک

بدن هر موجود زنده ای با حضور تابش حرارتی مشخص می شود که پرتوی از امواج الکترومغناطیسی با طول های مختلف است. با افزایش دمای بدن، میزان انرژی که از آن ساطع می شود نیز افزایش می یابد.

بر اساس تثبیت تابش حرارتی، سنسورهایی کار می کنند که به آنها سنسورهای پیرومتریک می گویند. آن ها هستند:

تابش کل، اندازه گیری کل انرژی حرارتی بدن؛

تابش جزئی، اندازه گیری انرژی ناحیه محدود شده توسط گیرنده.

نسبت طیفی، که شاخصی از نسبت انرژی بخش‌های خاصی از طیف را نشان می‌دهد.

سنسورهای غیر تماسی بیشتر در دستگاه هایی که حرکت اجسام را ضبط می کنند استفاده می شود.

سوئیچ های لمسی

فناوری های در حال توسعه تقریباً بر تمام حوزه های زندگی بشر تأثیر گذاشته است. آنها از مسائل مربوط به بهسازی خانه عبور نکردند. یکی از نمونه های بارز این سوئیچ لمسی است. این دستگاه به شما این امکان را می دهد که نور اتاق را با یک لمس سبک کنترل کنید.

سوئیچ لمسی حتی با کوچکترین لمس دکمه بلافاصله کار می کند. طراحی آن شامل سه عنصر اصلی است. از جمله:

1. یک واحد کنترل که سیگنال دریافتی را پردازش کرده و آن را به عناصر ضروری ارسال می کند.
2. دستگاه سوئیچینگ. این قسمت مدار را بسته و باز می کند و همچنین میزان جریان مصرفی لامپ را تغییر می دهد.
3. پانل کنترل (لمسی). با استفاده از این قطعه، سوئیچ سیگنال هایی را از ریموت کنترل یا از طریق لمس دریافت می کند. مدرن ترین دستگاه ها با گذراندن یک دست در کنار آنها فعال می شوند.

مدل های استاندارد می توانند:

روشن و خاموش کردن چراغ؛

تنظیم روشنایی؛

نظارت بر عملکرد دستگاه های گرمایش، گزارش تغییرات دما؛

باز و بسته کردن پرده ها؛

دستگاه های خانگی را روشن و خاموش کنید.

سوئیچ های لمسی انواع مختلفی را تولید می کنند. یک مدل خاص بسته به نیاز یک ساختمان اداری یا مسکونی انتخاب می شود. به عنوان مثال، تمایل به خرید و نصب یک دستگاه حسگر ممکن است به دلیل قرار گرفتن یک کلید ثابت در یک مکان نامناسب با عدم امکان انتقال آن ایجاد شود. یا شاید فردی در خانه یا آپارتمانی زندگی می کند که تحرکش محدود است. گاهی اوقات کلیدهای ثابت در ارتفاعی قرار دارند که برای کودکان غیرقابل دسترس است. حل مشکل نیاز به انتخاب یک مدل خاص دارد. برخی از مالکان ترجیح می دهند سوئیچ های لمسی را برای تغییر روشنایی نور بدون بلند شدن از تخت و غیره نصب کنند.