تفاوت سنسورهای خازنی، القایی و نوری

تفاوت سنسورهای خازنی، القایی و نوری

سنسور یا حسگر نوعی مبدل است که پارامتر‌های فیزیکی مانند دما، نور، حرارت و رطوبت را اندازه گیری می‌کند و آن‌ها را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کند. سنسورها بر اساس روش کار و پارامتر فیزیکی که اندازه گیری می‌کنند، دارای انواع گوناگونی هستند که در گروه‌های مختلفی طبقه بندی می‌شوند. یکی از این گروه‌ بندی‌ها می‌تواند بر اساس نحوه‌ی احساس محرک باشد که بر این اساس سنسورها در دو گروه تماسی و مجاورتی یا غیر تماسی قرار می‌گیرند. سنسورهای تماسی برای واکنش به محرک نیاز به تماس فیزیکی مستقیم دارند، اما سنسورهای مجاورتی سنسورهایی هستند که بدون هیچ گونه تماسی محرک‌ها را شناسایی می‌کنند و به دلیل داشتن این ویژگی، سنسورهایی محبوب و پرکاربرد می‌باشند. سنسورهای مجاورتی با توجه به اساس کار دارای انواع مختلفی مانند سنسور مجاورتی خازنی، القایی و نوری می‌باشند. برای درک بهتر تفاوت سنسورهای خازنی، القایی و نوری، ابتدا به توضیح عملکرد هر یک از سنسورها می‌‎‌پردازیم.

سنسور خازنی

همانطور که پیشتر گفته شد، سنسورهای خازنی یکی از انواع سنسورهای غیر تماسی می‌باشند. سنسور خازنی مانند یک خازن عمل می‌کند. خازن از دو صفحه‌ی رسانا تشکیل می‌شود که حد فاصل آن‌ها با یک محیط دی الکتریک پر می‌شود. با اعمال ولتاژ بر روی خازن، بارهای الکتریکی بر روی دو صفحه‌ی رسانا قرار می‌گیرند و در میان آن‌ها، یک میدان الکتریکی تشکیل می‌دهند. هر خازن می‌تواند مقدار مشخصی بار الکتریکی را در خود ذخیره کند که این مقدار به ظرفیت خازن بستگی دارد. ظرفیت خازن به فاصله‌ی دو صفحه‌ی رسانا، مساحت آن‌ها و ثابت دی الکتریک وابسته است. اساس کار سنسور خازنی، تغییر در ظرفیت خازن است، به طوری که هوا با ثابت دی الکتریک 1 به عنوان مبنا در نظر گرفته می‌شود و تا زمانی که جسمی با ثابت دی الکتریک بزرگتر در مقابل سنسور قرار نگیرد، ظرفیت خازن ثابت است؛ اما اگر جسمی در مقابل آن قرار بگیرد منجر به تغییر ظرفیت خازن می‌شود و این تغییر ظرفیت موجب فعال شدن سنسور می‌شود.

سنسور القایی

سنسور القایی یکی از سنسورهای مجاورتی اسست که تنها به حضور فلزات واکنش می‌دهد. اساس کار این گونه از سنسورها، تغییر در دامنه‌ی میدان الکترومغناطیسی است. قسمتی از سنسور القایی به نام اسیلاتور، در بخش حساس سنسور میدان الکترومغناطیسی با فرکانس بالا تولید می‌کند. با قرار گرفتن یک قطعه‌ی فلزی در میدان الکترومغناطیسی، جریان‌های گردابی در قطعه‌ی فلزی ایجاد می‌شود. به این ترتیب، بخشی از انرژی این میدان توسط فلز جذب شده و این امر منجر به فعال شدن سنسور می‌شود.

سنسور نوری

سنسور نوری یا فتوالکتریک سنسوری غیرتماسی است که با استفاده از امواج مادون قرمز می‌تواند حضور هر جسمی را تشخیص دهد. این نوع سنسور دارای دو گونه‌ی یک طرفه و دو طرفه می‌باشد؛ سنسور نوری یک طرفه دارای یک منبع انتشار نور، فرستنده و گیرنده در یک محفظه می‌باشد. در این حالت با قرار گرفتن جسم در مقابل سنسور، با برخورد امواج فرستاده شده به جسم و بازتاب آن‌ها، امواج به گیرنده رسیده و سنسور فعال می‌شود. در سنسور نوری دو طرفه، فرستنده و گیرنده در مقابل هم قرار دارند و با قرار گرفتن جسم در میان آن‌ها، گیرنده پرتو را دریافت نمی‌کند و به این ترتیب سنسور فعال می‌شود.

تفاوت سنسورهای خازنی، القایی و نوری

سنسورهای خازنی، القایی و نوری، هر سه از سنسورهای مجاورتی هستند و بدون نیاز به تماس فعال می‌شوند. اما در مواردی مانند اساس عملکرد، قابلیت تشخیص اجسام و تاثیرپذیری از عوامل محیطی با یکدیگر تفاوت دارند:

تفاوت سنسورهای خازنی، القایی و نوری در اساس کار

سنسور خازنی: اساس کار سنسور خازنی تغییر در ظرفیت خازن است.

سنسور القایی: این سنسور بر اساس تغییر در دامنه‌ی میدان الکتریکی کار می‌کند.

سنسور نوری: سنسور نوری با توجه به یک طرفه یا دو طرفه بودن، بر اساس بازتابش امواج مادون قرمز از جسم یا قطع شدن این امواج توسط جسم، فعال می‌شود.

تفاوت سنسورهای خازنی، القایی و نوری در قابلیت تشخیص اجسام

سنسور خازنی: سنسور خازنی توانایی تشخیص همه‌ی اجسام را دارا می‌باشد.

سنسور القایی: این سنسور تنها قابلیت تشخیص فلزات را دارد، چرا که فقط فلزات بر میدان الکترومغناطیسی تاثیر می‌گذارند.

سنسور نوری: سنسور نوری می‌تواند اجسام کدر که نور را از خود عبور نمی‌دهند را تشخیص دهد، اما اجسام شفاف مانند شیشه را تشخیص نمی‌دهد. 

تفاوت سنسورهای خازنی، القایی و نوری در تاثیرپذیری از عوامل محیطی

سنسور خازنی: عملکرد سنسور خازنی می‌تواند تحت تاثیر رطوبت و بخار قرار گیرد.

سنسور القایی: عوامل محیطی بر عملکرد سنسور القایی تاثیری ندارند.

سنسور نوری: عواملی مانند گرد و غبار و روغن، می‌توانند بر عملکرد سنسور نوری تاثیرگذار باشند.

سخن آخر

در این مقاله به توضیح تفاوت سنسورهای خازنی، القایی و نوری پرداختیم. هر یک از این سنسورها ویژگی‌ها و کاربردهای منحصر به فردی دارند. شناخت تفاوت‌های آن‌ها برای انتخاب سنسور مناسب ضروری است. شما می‌توانید انواعی از این سنسورها را در صفحه‌ی محصولات آتونیکس و محصولات بیداک مشاهده کنید.