مقاله سنسورها و اهمیت کاربرد آنها

1- سنسور و اهمیت  كاربرد آن

1-1- مقدمه :

با پیشرفت سریع تكنیك اتوماسیون و پیچده تر شدن پروسه های صنعتی و كاربرد روز افزون این شاخه از تكنیك نیاز شدیدی به كاربرد سنسورهای مختلف كه اطلاعات مربوط به عملیات تولید را درك و براساس این اطلاعات مقتضی صادر گردد، احساس می شود.

سنسورها به عنوان اعضای حسی  یك سیستم، وظیفه جمع آوری و با تبدیل اطلاعات را به صورتی كه برای یك سیستم كنترل و با اندازه گیری قابل تجزیه و تحلیل باشد به عهده دارند . در سالهای اخیر سنسورها به صورت یك عنصر قابل تفكیك سیستمهای مختلف صنعتی مورد استفاده قرار گرفته و پیشرفت سریعی در جهت جوابگویی به تقاضاهای صنعت در این شاخه از علم الكترونیك انجام پذیرفته است .

سنسورها جهت تبدیل عوامل فیزیكی مانند حرارت ، فشار ، نیرو ، طول، زاویه چرخش، دبی و غیره به سیگنالهای الكتریكی بكار برده می شوند و به همین منظور سنسورهای مختلفی كه قابلیت ‌تبدیل این عوامل را به جریان برق دارا می باشند، ساخته شده اند .

یك سنسور را می توان با خصوصیات زیر تعریف نمود .

-      سنسور به عنوان تبدیل كننده اطلاعات فیزیكی به سیگنالهایی، كه می توان از آنها به عنوان سیگنالهای كنترل استفاده نمود . عمل می كنند .

-      یك سنسور نباید حتماً یك سیگنال الكتریكی تولیدنماید . مانند سنسورهای پنیوماتیكی و... 

-      سنسورها در دو نوع مختلف وجود دارند .

الف )با تماس مكانیكی مانند كلید قطع و وصل ، تبدیل كننده های فشاری و...

ب) بدون تماس مكانیكی مانند سنسورهای نوری و یا حرارتی و ...

- سنسورها می توانند بعنوان چشمهای كنترل كننده یك سیستم مورد استفاده قرار گرفته و وظیفه مراقبت از پروسه و اعلام خرابی و یا نقص یك سیستم را به عهده بگیرند .

در كنار كلمة سنسور با واژه های زیر نیز در صنعت روبرو هستیم .

1-عنصر سنسور

 قسمتی از سنسور را تشكیل می دهد . كه عامل فیزیكی را حس كرده ، ولی بدون ، كمك قسمت آماده سازی سیگنال قادر به انجام وظیفه نیست . ...

...

1-2-3- سنسورهای القایی – مغناطیسی

در این سنسورها نوسان ساز LC‌وجود داشته كه دارای یك هسته سیم پیچی شده مغناطیسی بسته می باشد با نزدیك نمودن یك میدان مغناطیسی این هستة مغناطیسی اشباع گردیده و این امر باعث تغییر جریان برق جاری شده در داخل سیم پیچ می شود بوسیلة یك تقویت كننده این اختلاف جریان حس و سپس جهت فعال كردن سنسور از آن استفاده می شود . این نوع از سنسورها فقط در مقابل میدانهای مغناطیسی حساس بوده و در مقابل فلزات از خود عكس العملی نشان نمی دهند .

2-2-3- سنسورهای بدون تماس بر اساس خاصیت Magnetorsistive

 برخی از عناصر مانند InSb.Wi در میدان مغناطیس ،‌مقاومت الكرتیكی خود را تغییر می دهند و از این اصل برای ساخت این نوع از سوئیچ ها استفاده می كنند .

 3-2-3- سنسورهای بدون تماس بر اساس خاصیت HALL

وقتی كه یك نیمه رسانا مانند InSb در یك میدان مغناطیسی قرار گیرد ، در جهت عمود بر این میدان ولتاژی بر روی این نیمه رسانا ایجاد می شود كه به ولتاژ Hall ‌معروف می باشد این نیمه رسانا باید بصورت ورقة‌نازكی كه طول و عرض آن نسبت به ضخامت آن بزرگ بوده ، ساخته شود در روی این ورقه ها می توانند ولتاژی تا 1.5 ولت ایجاد شود .

4-2-3- سنسور Wiegand

 سیم Wiegand  آلیاژی از وانادیم (Vanadium) كبالت (Cobalt) و آهن است خاصیت آلیاژ wiegand این است كه وقتی شدت یك میدان مغناطیسی از حد مشخصی تجاوز نماید ، جهت مغناطیسی محدودة Wiss بصورت ناگهانی تغییر می كند بطوریكه اگر یك سیم پیچ در دور سیم Wiegand قرار گیرد این تغییر ناگهانی به صورت جریان القایی در این آن قابل اندازه گیری می باشد . ...

...