حسگر یا سنسور چیست؟

حسگر

سنسور یا حس‌گر (زبان انگلیسی: Sensor) ابزاری است که به یک محرک فیزیکی خاص واکنش نشان می‌دهد و یک سیگنال الکتریکی قابل اندازه‌گیری تولید می‌کند. سنسورها می‌توانند مکانیکی، الکتریکی، مغناطیسی یا نوری باشند

سنسور گونه‌ای مبدل است. بعضی از حس‌گرها به تنهایی قابل استفاده‌اند و برای خواندن آن‌ها نیازی به وسایل جانبی دیگر نیست، مانند دماسنج جیوه‌ای. دستهٔ دیگر برای استفاده باید با وسایل دیگری همراه باشند مثل ترموکوپل. حس‌گرها در زندگی روزمره ما به صورت فراوان مورد استفاده قرار می‌گیرند، مثلاً در خودرو، گوشی همراه، ابزار برقی، و ماشین‌آلات صنعتی.

پیشرفت‌های اخیر در زمینه میکروابزارها، میکروساخت، فرایندهای شیمیایی و پردازش سیگنال دیجیتال ساخت سنسورهایی کم مصرف و کم هزینه با ابعاد میکرو یا نانو را فراهم ساخته‌است که میکروسنسور نامیده می‌شوند. میکروسنسورها کاربردهای فراوانی در زمینه پزشکی، هوافضا، تجهیزات نظامی، مخابرات و … پیدا کرده‌اند.

حسگر

اصول کارکرد

سنسورها را می‌توان بسته به نحوه کارکردشان به گروه‌های مختلفی طبقه‌بندی کرد. به عبارتی سنسورها می‌توانند خواص فیزیکی از قبیل تغییر در مقاومت الکتریکی، تغییر در ظرفیت خازن، القای الکتریکی، اثر ترموالکتریک، اثر پیزوالکتریک، اثر فتوالکتریک، اثر هال و … را اندازه بگیرند.

سنسورها همچنین می‌توانند بر اساس پدیده فیزیکی که اندازه می‌گیرند نیز طبقه‌بندی شوند. برای مثال:

  • سنسور موقعیت سنسورهایی هستند که اندازه‌گیری موقعیت را فراهم می‌کنند، از قبیل: لیمیت سوئیچ‌ها، سنسورهای مجاورتی، پتانسیومترهای خطی یا دورانی، اینکودر، سونار.
  • سنسور سرعت که با محاسبه دقیق موقعیت نسبت به بازه‌های زمانی مشخص امکان‌پذیر است. تاکومتر مثالی از سنسور سرعت می‌باشد.
  • سنسور شتاب یا شتاب سنج سنسورهایی هستند که بیشتر برای اندازه‌گیری ارتعاشات مکانیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. شتاب سنج‌ها معمولاً از المان‌های پیزوالکتریک و کرنش سنج‌ها استفاده می‌کنند.

سایر انواع دیگری از سنسورها وجود دارند که می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • دبی سنج‌ها: برای اندازه‌گیری دبی سیالات استفاده می‌شود.
  • سنسورهای التراسونیک یا مافوق صوت: این سنسورها با فرستادن یک موج صوتی با فرکانسی بالاتر از محدوده شنوایی انسان و دریافت بازگشت موج آن و محاسبه زمان رفت و برگشت آن، قادر به اندازه‌گیری فاصله می‌باشند.
  • سنسورهای دید: این سنسورها معمولاً شامل یک دوربین، یک رایانه پردازش عکس و یک سیستم نورپردازی می‌باشند و در طول دهه‌های اخیر یک المان استاندارد دید در اتوماسیون کارخانه‌ها می‌باشند.

دسته‌بندی خطاهای اندازه‌گیری

یک سنسور خوب از این قوانین پیروی می‌کند:

  • تنها نسبت به خاصیت اندازه‌گیری حساس است.
  • نسبت به باقی خواصی که در کاربردش وجود دارد حساس نباشد
  • بر خاصیتی که در حال اندازه‌گیریش است تأثیر نگذارد

حس‌گرهای ایدئال به گونه ای طراحی می‌شوند نسبت به اندازه‌گیری یا نسبت به تابع ساده‌ای از اندازه‌گیری (مثلاً لگاریتم) خطی باشند. سیگنال خروجی چنین حس‌گری نسبت به ارزش یا تابع ساده‌ای از خاصیت اندازه‌گیری‌شده خطی است؛ بنابراین حساسیت به صورت ضریبی بین سیگنال خروجی و خاصیت اندازه‌گیری تعریف می‌شود. برای نمونه، اگر یک سنسور دما را اندازه‌گیری می‌کند و یک ولتاژ خروجی دارد و حساسیت آن نسبت ثابت V/K شود، خطی خواهد بود چرا که ضریبش در همه نقاط اندازه‌گیری ثابت است.


اگر این مطالب برای آگاهی شما کافی نبود میتوانید به صفحه آپارات و یا یوتیوب شاهین احمدیان نمین مراجعه کرده و اطلاعات بیشتری کسب کنید

برای دریافت اطلاعات بیشتر میتوانید از طریق دکمه مشاوره و یا از منوی تماس با ما استفاده کنید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.