انواع سنسور
تعریف کلی از سنسور
سنسورها دستگاه هایی هستند که هر متغیر محیطی مثل دما، رطوبت، شدت روشنایی و… را حس کرده و آن را به متغیر الکترونیکی قابل اندازه گیری تبدیل میکند.
به عنوان مثال سنسورهایی داریم که دما را به ولتاژ تبدیل میکنند.
انواع سنسور الکترونیکی
۱- سنسورهای مقاومتی
این سنسورها به نحوی کار میکنند که با تغیرات متغیر خارجی مقدار مقاومت آنها تغیر میکند.
سنسور LDR
یکی از انواع سنسور الکترونیکی برای تبدیل نور به مقاومت است که با گرفتن نور بیشتر از محیط (فوتون های بیشتر) عبور جریان از آن راحت تر شده و مقاومت کمتری از خودش نشان میدهد و برعکس در کمترین نور محیطی بزرگترین مقاومت را دوسر خودش قرار میدهد.
مقاومت این قطعه را میتوان به راحتی با مولتی متر (در حالت اهم متر) اندازه گرفت.
کاربرد سنسور LDR
از این نوع سنسور میتوان برای مدارات مختلفی استفاده کرد.
برای مثال مداری برای روشن و خاموش شدن لامپ های یک محوطه براساس میزان نور محیط که با تبدیل آن به مقاومت و تشخیص این مقدار، با میکروکنترلر قابل پیاده سازی است.
سنسور رطوبت
به دلیل مکانیزم داخلی اش براساس رطوبت محیط، مقدار مقاومت متغیری نشان میدهد. در حالت عادی ممکن است این مقاومت تا چندین مگا اهم بالا باشد ولی در اثر رطوبت محیط تا حد چند کیلو اهم کاهش پیدا کند.
۳- سنسورهای خازنی
یکی از انواع سنسور الکترونیکی هستند که با تغییر پارامتر محیطی مقدار ظرفیت خازنی آنها تغییر میکند.
۴- سنسورهای ولتاژی
سنسورهایی هستند که با تغییر پارامتر محیطی، ولتاژ مختلف میسازند.
سنسور دما
LM35 قطعه ایست ۳ پایه که از طریق ۲ پایه آن Vcc و GND گرفته و از پایه سوم ولتاژ متغیر خروجی میدهد.
برای تشخیص پایه های این قطعه میتوان به راحتی با سرچ اسم قطعه عکس آن را به همراه معرفی پایه ها را پیدا کرد.
تست سنسور دما
به این قطعه ولتاژی در رنج ۴ تا ۲۰ ولت DC (برای هر مدل قطعه رنج مخصوص) میدهیم، سپس از پایه خروجی ولتمتر میگیریم و
با گرم کردن قطعه با دست می بینیم که ولتاژ اولیه که در حد ۲۳۰ میلی ولت بود به مقدار ۲۶۰ میلی ولت هم میرسد.
برای بدست آوردن مقدار دما براساس این ولتاژ خروجی در دیتاشیت هر مدل یک فرمول مختص به خودش ذکر شده است.
مکانیزم حدودی این قطعه به این شکل است که یک حالت ترانزیستوری دارد و با توجه با دما یک سری از الکترون ها اجازه عبور دارند و یا ندارند. این سنسور یکی از انواع سنسور الکترونیکی پرکاربرد ولی در عین حال با کیفیت پایین است.
- یکی از پارامترهای تشخیص کارایی یک سنسور، Response time (زمان پاسخدهی) است که نشان میدهد سنسور بعد از چه مدت زمان از تغییر ایجاده شده در محیط، واکنش نشان میدهد. برای مدارات حساس؛ مثل مدار سنسور دمای بدن بیمار باید از مدلی با زمان پاسخدهی بسیار کم استفاده شود.
۵- سنسورهای جریانی
که این سنسورها تغییر در محیط را به تغییر جریان مدل میکنند.
۶- سنسورهای دیجیتالی
سنسورهای دیجیتال کار را برای شما بسیار راحت میکنند به این نحو که بجای اینکه شما نیازمند اندازه گیری ولتاژ یا مقاومت سنسور باشید، این قطعه مقدار واقعی اندازه گیری شده را روی صفحه نمایش خودش نشان میدهد.
در برخی از این مدل سنسورها، حتی روی داده های بدست آمده میانگین گیری انجام میشود و نویزهای محیطی القا شده حذف میشوند تا مقدار کاملا دقیق و صحیحی به شما نمایش بدهند.
سپس با استفاده از واسطه (interface) های میکروکنترلر موردنظرتان این مقادیر را دریافت کرده و دستورات لازمه را اجرا میکنید.
۷- سنسورهای خمش
سنسورهایی هستند که در اثر خم شدن قطعه مقدار مقاومت دوسرش عوض میشود.
۸- سنسورهای لودسل
سنسورهایی اند که در اثر تغییر وزن بار متصل شده ولتاژ (یا بعضا مقاومت، وابسته به شرکت سازنده) دوسرشان تغیر میکند.
۹- سنسور تشخیص حرکت
سنسوری است که از یک قطعه PIR و یک مدار خیلی کامل برای حذف نویز و تبدیل پارامتر محیطی (امواج IR ساطع شده از بدن انسان) به ولتاژ، تشکیل شده است. برای استفاده کاربر فقط ۳ پایه دارد که شامل Vcc و GND و ولتاژ خروجی است که اگر عبور یک انسان را حس کرده باشد روی خروجی ولتاژ ۵ ولت و درغیر اینصورت صفر ولت قرار میدهد. با استفاده از میکروکنترلر با منطق “۰” و “۱” به راحتی میتوان از این سنسور استفاده کرد.
این سنسورها معمولا ۲ پیچ برای تنظیمات توسط کاربر دارند که یکی تایمر است که زمان ۵ ولت بودن ولتاژ در اثر تشخیص عبور یک انسان،
در پایه خروجی چقدر باشد.
دومی برای اینکه میزان حساسیت سنسور مشخص شود، مثلا با عبور یک گربه مثل عبور انسان رفتار نکند.
بیشتر بخوانید :
الکترونیک – آموزش الکترونیک – کتاب آشنایی با سنسورها
آشنایی با قطعات الکترونیک – سوئیچ ها
با رشته مهندسی برق الکترونیک بیشتر آشنا شوید
مدار هشدار دهنده گاز باسنسور TGS-813
عملکرد سنسور در ربات
