سنسورهای صنعتی و انواع آن ها

سنسور یا حسگر صنعتی شرایط اطراف خود را سنجیده و تغییرات را “حس” می کنند. این سنسورها نتیجه دریافت شده را ثبت می کنند و آن را به شکل تعیین شده نمایش می دهند. انواع مختلفی از سنسورها طراحی و ساخته شده اند که هر کدام از صنایع مختلفی کاربرد دارند و در سیستم های پیچیده، نقش های گوناگونی را ایفا می کنند. بدیهی است که سنسوری که در یک وسیله کوچک به کار می رود با سنسوری که در سیستم های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد تفاوت های بسیار دارد. در واقع، سنسورهای صنعتی مستلزم پیروی از استاندارد های به خصوصی می باشند و همین سبب شده تا تنها در کنار کنترل کننده های مخصوص مورد استفاده قرار بگیرند. این قطعات از اصلی ترین بخش های یک کارخانه به شمار می روند و بدون اندازه گیری آن ها، دستوری از کنترل کننده ها صادر نمی شود. به این ترتیب، در این مقاله، به طور کامل شما را با سنسورهای صنعتی و انواع آن ها آشنا خواهیم کرد.

سنسور صنعتی چیست؟

پیش از آن که به انواع سنسور صنعتی بپردازیم، باید به خوبی بدانیم که سنسور چیست. در یک تعریف ساده، قطعه ای که توان تشخیص شرایط اطراف خود را داشته باشد سنسور نامیده می شود. البته، هر سنسور می تواند نسبت به محرک خاصی حساس باشد؛ یعنی، سنسورها قادرند عوامل مختلفی اعم از دما، فشار، رطوبت، حرکت، نور و … را تشخیص دهند. به این ترتیب، با تغییر هر کدام از این کمیت ها، ضمن اندازه گیری و سنجش میزان تغییر، خروجی الکتریکی حسگر نیز تغییر خواهد کرد.

انواع سنسور صنعتی بر حسب سیگنال خروجی

سیگنال های خروجی سنسورها در پنج دسته خلاصه می شوند که در ادامه به اختصار آن ها را شرح می دهیم:

نوع I

ماهیت سیگنال های خروجی آن ها ماهیت قطع و وصل دارد. سنسورهای مجاورتی در این دسته قرار می گیرند و عمدتا می توانند به صورت مستقیم به دستگاه PLC نیز وصل شوند.

نوع II

سیگنال خروجی آن ها به صورت ضربانی یا پالسی (Pulse) است. سنسورهای اندازه گیری طول و میزان چرخش جزو این دسته به حساب می آیند و توسط Interlace می توانند به دستگاه PLC نیز متصل شوند.

نوع III

سیگنال های خروجی آن ها آنالوگ است اما بخش تبدیل کننده یا تقویت کننده ندارند. همچنین، سیگنال آن ها بسیار ضعیف بوده (در حد میلی ولت) و نمی توان از آن برای استفاده مستقیم با دستگاه های کنترل بهره برد.

نوع IV

مشابه نوع سوم، سیگنال آن ها آنالوگ است اما یک تفاوت بزرگ با نوع قبلی دارند. در این دسته، واحد الکترونیک تبدیل کننده و تقویت کننده داخل سنسور قرار داده شده است و می توان آن را همراه با دستگاه های کنترل کننده نیز استفاده کرد.

نوع V

سیگنال خروجی این دسته با شبکه های صنعتی تطابق دارد و جهت استفاده با تکنولوژی فیلد باس طراحی شده اند.

انواع سنسور صنعتی بر اساس عملکرد

1. سنسور تماسی

همان طور که از نام آن بر می آید، سنسور تماسی در تماس فیزیکی با یک جسم، کمیت فیزیکی مورد نظر همچون دما، فشار و … را حس می کند و سیگنال الکتریکی مربوطه را ارسال می نماید.

2. سنسور مقاومتی

این حسگر در واقع یک مبدل یا دستگاه الکترومکانیکی است که تغییرات مکانیکی نظیر جابه‌جایی را به شکل سیگنال الکتریکی خارج می کند و آن را به کنترلگر ارسال می نماید. ساده ترین مثالی که در دسته سنسورهای مقاومتی قرار می گیرد پتانسیومتر است.

3. سنسور ولتاژی

این دسته از سنسورها وظیفه سنجش و اندازه گیری میزان ولتاژ مستقیم یا متناوب را بر عهده دارند. هر زمان وجود و شدت ولتاژ تشخیص داده شود، سنسور ولتاژی به شکل های گوناگون خروجی ارسال می کند.

4. سنسور خازنی

سنسورهای غیر تماسی، انواع سنسور خازنی را شامل می شوند. این حسگرها برای کنترل سطح مخازنی که شامل موارد دانه دانه و پودری یا مایع هستند مورد استفاده قرار می گیرند. سنسورهای خازنی کاربرد های صنعتی بسیاری دارند. برای مثال، می توان برای شمارش تعداد اجسام یا کنترل پر کردن مایعات در خطوط تولید از این سنسورها استفاده کرد.

5. سنسور القایی

یکی دیگر از انواع سنسور غیر تماسی، سنسور القایی است که مبنای عملکرد آن مدار های مغناطیسی است. از این رو، برخی سنسورهای القایی را با نام سنسورهای الکترومغناطیسی نیز می خوانند. لازم به ذکر است انواع سنسور القایی تنها در برابر فلزات واکنش نشان می دهند و همین کاربرد آن ها را محدود به این دسته می کند. به طور کلی، می توان حسگرهای الکترومغناطیسی را جهت فرمان مستقیم به شیرهای برقی، اندازه گیری قطر فلزات، تشخیص قطعات فلزی شکسته شده و بسیاری موارد دیگر به کار گرفت.

6. سنسور نوری

انواع سنسور نوری یا لیزری که جزو حسگرهای غیر تماسی شمرده می شوند، قادر به اندازه گیری و تشخیص گستره میان طیف نور مرئی سبز تا نور نامرئی مادون قرمز می باشد. در یک تعریف ساده، این سنسور، اشعه های نور را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کند تا به سایر قطعات سیستم فرستاده شود.

7. سنسور شیمیایی

حسگر شیمیایی وسیله ای است که کیفیت های شیمیایی یک ماده را اندازه گیری و تشخیص می دهد و داده های شیمیایی اندازه گیری شده را به داده های الکترونیکی تبدیل می کند. سنسورهای شیمیایی در صنایع بی‌شماری مانند پزشکی، خودروسازی، فناوری نانو و سیستم‌های تشخیص خانگی (مانند آشکارساز مونوکسید کربن) استفاده می‌شوند.

8. سنسور مغناطیسی

سنسور مغناطیسی معمولاً به سنسوری اطلاق می شود که بزرگی و تغییرات میدان مغناطیسی را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کند. میدان‌های مغناطیسی، همانند مغناطیس زمین یا آهنرباها، نمونه‌ای از پدیده‌های آشنا و در عین حال نامرئی به حساب می آیند. به این ترتیب، حسگرهای مغناطیسی، میدان‌های مغناطیسی نامرئی را به سیگنال‌های الکتریکی و به اثرات مرئی تبدیل می‌کنند.

سایر سنسورهای صنعتی متداول

1. سنسور دما

سنسور دما وسیله ای است که برای اندازه گیری دما استفاده می شود و میزان گرما یا سرما را به یک واحد قابل خواندن تبدیل می کند. حال این دما می تواند دمای هوا، دمای مایع یا دمای جامد باشد. انواع مختلفی از سنسورهای دما در دسترس هستند و هر کدام از فناوری‌ها و اصول متفاوتی برای اندازه‌گیری این محرک استفاده می‌کنند.

2. سنسور فشار

سنسور فشار یک دستگاه الکترونیکی است که میزان فشار را تشخیص، تنظیم یا کنترل می کند و داده های فیزیکی درک شده را به سیگنال الکترونیکی تبدیل می کند. سنسورهای فشار اغلب از فناوری پیزوالکتریک استفاده می‌کنند، زیرا عناصر پیزوالکتریک یک بار الکتریکی متناسب با تنش (که توسط فشار ایجاد می‌شود) تولید می‌کنند.

3. سنسور لمسی

طرز کار این سنسور ها بسیار ساده است و وظیفه آن ها تشخیص لمس فیزیکی است. در واقع، سنسورهای لمسی یک جایگزین ساده و مقرون به صرفه برای سوییچ های مکانیکی قدیمی به شمار می رود.

4. سنسور حرکت

سنسور حرکت یک وسیله الکترونیکی است که برای تشخیص و اندازه گیری تحرک طراحی شده است. حسگرهای حرکتی عمدتاً در سیستم‌های امنیتی خانه و مشاغل استفاده می‌شوند، اما می‌توان آن‌ها را در تلفن‌ها، دستگاه‌های پخش حوله کاغذی، کنسول‌های بازی و سیستم‌های واقعیت مجازی نیز یافت. بر خلاف بسیاری از انواع دیگر حسگرها (که می توانند دستی و ایزوله شوند)، سنسورهای حرکت معمولاً سیستم های تعبیه شده با سه جزء اصلی هستند: یک واحد حسگر، یک رایانه جاسازی شده و سخت افزار (یا جزء مکانیکی). این سه بخش از نظر اندازه و پیکربندی متفاوت هستند، زیرا سنسورهای حرکتی را می توان برای انجام عملکردهای بسیار خاص سفارشی کرد. به عنوان مثال، سنسورهای حرکتی را می توان برای فعال کردن نورافکن، فعال کردن آلارم های صوتی، فعال کردن سوئیچ ها و حتی هشدار دادن به پلیس نیز استفاده کرد.

5. سنسور لرزش

سنسور لرزش وسیله ای است که میزان و فرکانس ارتعاش را در یک سیستم، ماشین یا قطعه ای خاص اندازه گیری می کند. این سنسورها را می توان برای ارائه بینشی به تیم های تعمیر و نگهداری از شرایط موجود در دارایی های کلیدی که ممکن است منجر به خرابی تجهیزات شود، استفاده کرد و به آنها اجازه می دهد تا تعمیر و نگهداری ماشین آلات را پیش بینی کنند، هزینه های کلی را کاهش دهند و عملکرد ماشین آلات را افزایش دهند.

6. سنسور رطوبت

سنسور رطوبت یک دستگاه الکترونیکی است که رطوبت محیط خود را اندازه گیری می کند و یافته های آن را به سیگنال الکتریکی مربوطه تبدیل می کند. سنسورهای رطوبت از نظر اندازه و عملکرد بسیار متفاوت هستند. برخی از سنسورهای رطوبت را می توان در دستگاه های دستی (مانند گوشی های هوشمند) یافت، در حالی که برخی دیگر در سیستم های تعبیه شده بزرگتر (مانند سیستم های نظارت بر کیفیت هوا) ادغام شده اند. سنسورهای رطوبت معمولاً در صنایع هواشناسی، پزشکی، خودرو، تهویه مطبوع و صنایع تولیدی استفاده می شوند.

7. سنسور سطح

سنسور سطح دستگاهی است که برای نظارت، نگهداری و اندازه گیری سطوح مایع (و گاهی اوقات جامدات) طراحی شده است. هنگامی که سطح مایع تشخیص داده شد، سنسور داده های درک شده را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. سنسورهای سطح عمدتاً در صنایع تولیدی و خودروسازی استفاده می‌شوند، اما می‌توان آن‌ها را در بسیاری از لوازم خانگی مانند یخ‌ساز در یخچال‌ها نیز یافت.

از کجا سنسور مناسب بخریم؟

عوامل متعددی در پاسخ به این پرسش دخیل هستند و شرایط مختلفی را باید برای خرید سنسور در نظر بگیرید؛ بنابراین، باید همواره به متخصصین در این حوزه مراجعه کنید. سنسور صنعت نوین، ارائه دهنده انواع لوازم برق صنعتی اعم از سنسورهای صنعتی می باشد. سنسور صنعت نماینده برندهای معتبر در این حیطه بوده و انواع محصولات تبریز پژوه، محصولات امرون، محصولات آتونیکس، محصولات بیداک و … در فروشگاه خود ارائه می دهد. پیشنهاد می کنیم فورا به سایت سنسور صنعت مراجعه کنید و تنوع و کیفیت محصولات را با چشمان خود مشاهده نمایید.