انواع سنسورها

امروزه انواع بسیار متنوعی از سنسورها موجود است. هر یک از این سنسورها یک کمیت مشخص را اندازه گیری می کنند و با توجه به این مساله  کاربرد دارند. در این مقاله از سری مقاله های پارس سنسور به طور جامع به طبقه بندی سنسورها و انواع سنسورها پرداخته ایم. اگر شما هم از علاقه مندان دنیای سنسورها هستید، حتما تا پایان مقاله با ما همراه باشید.

طبقه بندی سنسورها
طبقه بندی های مختلفی از سنسورها توسط کارشناسان مختلف تدوین شده است. برخی بسیار ساده و برخی بسیار پیچیده هستند.

• در طبقه بندی اول سنسورها به دو دسته Active و Passive تقسیم می شوند. البته این یک طبقه بندی بسیار ساده از سنسورها است. سنسورهایی که به سیگنال تحریک خارجی یا سیگنال قدرت نیاز دارند را سنسورهای فعال یا Active فعال می نامند. در مقابل، سنسورهای غیرفعال مستقیماً پاسخ خروجی را تولید می کنند و برای این کار نیازمند هیچ سیگنال قدرت خارجی نیستند.
• نوع دیگر طبقه بندی بر اساس معیار تشخیصی استفاده شده در سنسور است. بیولوژیکی، شیمیایی، الکتریکی، رادیواکتیو و … بعضی از معیارهای تشخیص هستند.
• طبقه بندی بعدی بر اساس پدیده تبدیل یعنی ورودی و خروجی است. فوتوالکتریک، ترموالکتریک، الکتروشیمیایی، الکترومغناطیسی، ترمواپتیک و غیره برخی از پدیده های تبدیل رایج محسوب می شوند.
• طبقه بندی نهایی سنسورها، سنسورهای آنالوگ و دیجیتالهستند .سنسورهای آنالوگ یک خروجی آنالوگ تولید می کنند، یعنی یک سیگنال خروجی پیوسته (معمولا ولتاژ اما گاهی اوقات پارامترهای دیگری مانند مقاومت و غیره) با توجه به کمیت اندازه گیری شده. بر خلاف سنسورهای آنالوگ، سنسورهای دیجیتال،  با استفاده از داده های گسسته یا دیجیتال کار می کنند. داده های موجود در حسگرهای دیجیتال که برای تبدیل و انتقال استفاده می شوند، ماهیت دیجیتالی دارند.

انواع مختلف سنسور

در زیر لیستی از انواع سنسورهای رایج آورده شده است. هر یک از این سنسورها دارای کاربردهای مختلفی هستند. اما همه آنها برای اندازه گیری یکی از ویژگی های فیزیکی مانند دما، مقاومت، ظرفیت، رسانایی، انتقال حرارت و غیره استفاده می شوند.

1. حسگر دما
2. سنسور مجاورت
3. شتاب سنج
4. سنسور مادون قرمز
5. سنسور فشار
6. حسگر نوری
7. سنسور اولتراسونیک
8. سنسور دود، گاز و الکل
9. حسگر لمسی
10. سنسور رنگ
11. سنسور رطوبت
12. سنسور موقعیت
13. سنسور مغناطیسی (سنسور اثر هال)
14. میکروفون (سنسور صدا)
15. سنسور شیب
16. سنسور جریان و سطح
17. سنسور PIR
18. سنسور فشار و وزن

در ادامه چند مورد از انواع سنسورها را به طور خلاصه مطالعه و بررسی خواهیم کرد.

حسگر دما

یکی از پرکاربردترین و پرطرفدارترین سنسورها، سنسور دما است. سنسور دما همانطور که می توان حدس زد، اندازه گیری تغییرات دما را انجام می دهد.

 

 

انواع مختلفی از سنسورهای دما مانند آی سی های سنسور دما، ترمیستورها، ترموکوپل ها، RTD (دستگاه های مقاومتی دمایی) و غیره وجود دارد.

سنسورهای دما می توانند آنالوگ یا دیجیتال باشند. در یک سنسور دمای آنالوگ، تغییرات در دما مربوط به تغییر در ویژگی فیزیکی آن مانند مقاومت یا ولتاژ است. سنسور LM35یک سنسور دمای آنالوگ کلاسیک است. با ورود به سنسور دمای دیجیتال، خروجی یک مقدار دیجیتال گسسته است. سنسور DS18B20 یک سنسور دمای دیجیتال ساده است.

سنسورهای دما در همه جا مانند کامپیوتر، تلفن همراه، خودرو، سیستم های تهویه مطبوع، صنایع و غیره استفاده می شوند.

سنسورهای مجاورت

سنسور مجاورت یک حسگر نوع غیر تماسی است که وجود یک شی را تشخیص می دهد. سنسورهای مجاورتی را می توان با استفاده از تکنیک های مختلف مانند نوری (مانند مادون قرمز یا لیزر)، صدا (اولتراسونیک)، مغناطیسی (اثر هال)، خازنی و غیره پیاده سازی کرد.

 

از جمله کاربردهای حسگرهای مجاورتی می توان به موبایل، حسگر پارک در اتومبیل، صنایع (تراز اشیاء)، برآورد میزان نزدیکی به زمین در هواپیما و … را نام برد.

سنسور مادون قرمز (سنسورIR)

سنسورهای مادون قرمز یکی از انواع سنسورهای مبتنی بر نور هستند که در زمینه های مختلفی مانند تشخیص نزدیکی و تشخیص اشیا استفاده می‌شوند. سنسورهای IR به عنوان سنسور مجاورت تقریباً در همه تلفن های همراه استفاده می شوند.

 

 

دو نوع سنسور مادون قرمز یا IR وجود دارد :

• نوع انتقالی Transmissive Type

در سنسور مادون قرمز نوع انتقالی Transmissive ، فرستنده IR (معمولا یک LED IR ) و آشکارساز IR (معمولا یک دیود عکس) رو به روی یکدیگر قرار می گیرند به طوری که وقتی یک جسم از میان آنها عبور می کند، سنسور مادون قرمز انتقالی، آن جسم را تشخیص می دهد.

• نوع انعکاسی یا بازتابی Reflective Type

در سنسور IR بازتابی، فرستنده و آشکارساز در کنار یکدیگر و مقابل جسم قرار می گیرند. هنگامی که یک جسم جلوی سنسور می آید، نور مادون قرمز از فرستنده IR از جسم منعکس می شود و توسط گیرنده IR شناسایی می شود و در نتیجه سنسور جسم را تشخیص می دهد.

کاربردهای مختلفی که سنسور IR در آنها پیاده سازی می شود عبارتند از: تلفن همراه، ربات، مونتاژ صنعتی، خودرو و غیره.

سنسور اولتراسونیک

سنسور اولتراسونیک یک نوع دستگاهی غیر تماسی است که برای اندازه گیری فاصله و سرعت یک جسم مورد استفاده قرار می گیرد. سنسور اولتراسونیک بر اساس خواص امواج صوتی با فرکانس بیشتر از محدوده قابل شنیدن انسان کار می کند.

 

 

با استفاده از زمان پرواز موج صوتی، یک سنسور اولتراسونیک می تواند فاصله جسم را اندازه گیری کند. مشابه SONAR خاصیت Doppler Shift موج صوتی برای اندازه گیری سرعت یک جسم استفاده می شود.

حسگر نوری

سنسورهای نور که گاهی اوقات به عنوان سنسور عکس نیز شناخته می شوند، یکی از انواع سنسورهای مهم هستند. یک سنسور نور ساده که امروزه موجود است، مقاومت وابسته به نور یا LDR است. خاصیت LDR این است که مقاومت آن با شدت نور محیط نسبت معکوس دارد یعنی وقتی شدت نور زیاد می شود مقاومت آن کاهش می یابد و برعکس.

با استفاده از LDR که یک مدار است، می توانیم تغییرات مقاومت آن را برای اندازه گیری شدت نور کالیبره کنیم. دو نوع سنسور نور دیگر (یا حسگر عکس) وجود دارند که اغلب در طراحی سیستم های الکترونیکی پیچیده استفاده می شوند.آنها دیود عکس و ترانزیستور عکس هستند . همه اینها سنسورهای آنالوگ هستند.

همچنین سنسورهای نور دیجیتال مانند BH1750، TSL2561 و غیره وجود دارد که می توانند شدت نور را محاسبه کرده و معادل دیجیتالی آن را ارائه دهند.

سنسورهای دود و گاز

یکی از سنسورهای بسیار مفید در زمینه ایمنی، سنسورهای دود و گاز هستند. تقریباً تمام ادارات و صنایع، مجهز به چند دتکتور دود هستند که هر نوع دود (در اثر آتش سوزی) را تشخیص داده و زنگ هشدار را به صدا در می آورند.

سنسورهای گاز بیشتر در آزمایشگاه ها، آشپزخانه ها و صنایع در مقیاس بزرگ رایج هستند. آنها می توانند گازهای مختلفی مانند LPG، پروپان، بوتان، متان (CH4) و غیره را شناسایی کنند.

امروزه سنسورهای دود (که اغلب می توانند هم دود و هم گاز را تشخیص دهند) به عنوان یک اقدام ایمنی در اکثر خانه ها نصب می شوند.

سری حسگرهای “MQ” مجموعه ای از حسگرهای ارزان قیمت برای تشخیصCO ، CO2، CH4، الکل، پروپان، بوتان،LPG و غیره هستند. شما می توانید از این سنسورها برای ساختن برنامه سنسور دود خود استفاده کنید.

سنسور الکل

همانطور که از نام آن پیداست، یک سنسور الکل، میزان الکل را تشخیص می دهد. معمولاً از حسگرهای الکل در دستگاه های تنفس سنجی استفاده می شود که مستی یا عدم مستی فرد را مشخص می کند. پرسنل مجری قانون برای دستگیری رانندگان مست از دستگاه های تنفس مصنوعی استفاده می کنند.

 

حسگرهای لمسی

سنسورهای لمسی بخش جدایی ناپذیر زندگی امروزی محسوب می شوند. همه دستگاه های دارای صفحه لمسی (تلفن همراه، تبلت، لپ تاپ و غیره) دارای حسگرهای لمسی هستند. یکی دیگر از کاربردهای رایج حسگر لمسی، پدهای لمسی در لپ‌تاپ‌های ما است.

حسگرهای لمسی همانطور که از نام آن می توان دس زد، لمس انگشت یا قلم را تشخیص می دهند. سنسورهای لمسی غالبا به دو نوع سنسورهای لمسی مقاومتی و سنسورهای لمسی خازنی دسته بندی می شوند. البته می توان گفت امروزه تقریباً همه ی سنسورهای لمسی مدرن از نوع خازنی هستند چرا که دقت بیشتری دارند و حساس ترند.

 

 

سنسور رنگ

سنسور رنگی دستگاهی مفید در ساخت برنامه‌های حسگر رنگ در زمینه پردازش تصویر، شناسایی رنگ، ردیابی اشیاء صنعتی و غیره است. سنسور  TCS3200یک سنسور رنگی ساده است که می‌تواند هر رنگی را تشخیص دهد و موج مربعی متناسب با طول موج رنگ شناسایی شده تولید کند.

 

 

سنسور رطوبت

سیستم های نظارت بر آب و هوا، اغلب داده های دما و رطوبت را ارائه می دهند. بنابراین، اندازه‌گیری رطوبت در بسیاری از زمینه ها یک وظیفه مهم است و سنسورهای رطوبت به ما در دستیابی به آن کمک می‌کنند.

اغلب تمام سنسورهای رطوبت، رطوبت نسبی (نسبت محتوای آب موجود در هوا به حداکثر پتانسیل هوا برای نگهداری آب) را اندازه گیری می کنند. از آنجایی که رطوبت نسبی به دمای هوا بستگی دارد، تقریباً تمام سنسورهای رطوبت می توانند دما را نیز اندازه گیری کنند.

سنسورهای رطوبت به سه نوع خازنی، مقاومتی و رسانای حرارتی طبقه بندی می شوند. سنسورهای

DHT11 و DHT22 دو مورد از سنسورهای رطوبتی پرکاربرد هستند (نوع اولی یک نوع مقاومتی است در حالی که دومی نوع خازنی است).

سنسور شیب

سنسورهای شیب که اغلب برای تشخیص شیب یا جهت استفاده می‌شوند، یکی از ساده‌ترین و ارزان‌ترین حسگرهای موجود هستند. پیش از این، سنسورهای شیب از جیوه تشکیل شده بودند (و از این رو گاهی اوقات به عنوان کلیدهای جیوه نامیده می شدند) اما اکثر سنسورهای شیب مدرن حاوی یک توپ غلتکی هستند.

 

دنیای سنسورها دنیای بسیار جالب و متنوعی است. زندگی امروز ما انسان ها با دنیای سنسورها گره خورده و این در هم تنیدگی روز به روز در حال افزایش است. پارس سنسور به عنوان یکی از تخصصی ترین و قدیمی ترین فروشگاه های اتوماسیون صنعتی، طیف وسیعی از انواع سنسورها را ارائه می دهد. شما می توانید با توجه به هدف خود، نوع سنسور مورد نیازتان را تعیین کرده و به راحتی و در کوتاه ترین زمان از طریق فروشگاه آنلاین پارس سنسور تهیه نمایید.