تبلیغات
برق قدرت - عملکرد و بررسی سنسور ها
 
برق قدرت
کلیه حقوق متعلق به وبلاگ برق - فیزیک می باشد و کپی برداری از مطالب در وبلاگ ها و وب سایت های دیگر فقط با ذکر منبع مجاز می باشد .
درباره وبلاگ



مدیر وبلاگ : حامد ص
نویسندگان
نظرسنجی
نظرتون راجع به مطالب وبلاگ چیست؟ کجاااااا کجاااا نمیری یه وقت ؟! نظر بده ببینم







دوشنبه 6 شهریور 1391 :: نویسنده : حامد ص
امروزه کلمه سنسور به هیچ وجه از مفاهیمی از قبیل میکروپرسسور، ترانسدیوسر، انواع مختلف حافظه و سایر عناصر الکترونیکی به عنوان یکی از لغات وابسته به دنیای نوآوری های تکنولوژی اهمیت کمتری را ندارد. با وجود این سنسور هنوز هم فاقد یک تعریف دقیق است همچنانکه عبارتی از قبیل....پروپ، بعدسنج، پیک – آپ، یا ترانسدیوسر و غیره بین مردم مرسوم بوده است. در واقع سنسور المانی است که تغییرات هر کمیت فیزیکی را که باید اندازه گیر شود به تغییرات الکتریکی تبدیل می کند که می تواند پردازش شود یا به صورت اطلاعات الکتریکی انتقال داده شود. سنسورها اغلب برای درک اطلاعات تماسی، تنشی، مجاورتی، بینایی و صوتی به کار می روند. عملکرد سنسورها بدین گونه است که با توجه به تغییرات فاکتوری که نسبت به آن حساس هستند، سطوح ولتاژی ناچیزی را در پاسخ ایجاد می کنند، که با پردازش این سیگنال های الکتریکی می توان اطلاعات دریافتی را تفسیر کرده و برای تصمیم گیری های بعدی از آنها استفاده نمود. سنسورها را می توان از دیدگاه های مختلف به دسته های متفاوتی تقسیم کرد که در ادامه شرح داده خواهد شد.

1- سنسور محیطی : این سنسورها اطلاعات را از محیط خارج و وضعیت اشیای اطراف عنصر کنترل شونده را دریافت می نمایند.

2- سنسور بازخورد : این سنسور اطلاعات وضعیت عنصر کنترل شونده را از جمله موقعیت بازوها، سرعت حرکت و شتاب آنها و نیروی وارد بر درایورها را دریافت می نمایند.

3-  سنسور فعال : این سنسورها هم گیرنده و هم فرستنده دارند و نحوه کار آنها بدین ترتیب است که سیگنالی توسط سنسور ارسال و سپس دریافت می شود.

4-  سنسورهای غیر فعال‌ : این سنسورها فقط گیرنده دارند و سیگنال ارسال شده از سوی منبعی خارجی را آشکار می کنند، به همین دلیل ارزان تر، ساده تر و دارای کارایی کمتر هستند.

سنسورها از لحاظ فاصله ای که با هدف مورد نظر باید داشته باشند به دو قسمت تقسیم می شوند :

سنسورهای تماسی : این نوع سنسورها در اتصالات مختلف محرکها مخصوصا در عوامل نهایی یافت می شوند و به دو بخش تفکیک اند.

1)  سنسورهای تشخیص تماس

2)  سنسورهای نیرو – فشار

سنسورهای مجاورتی :

این گروه مشابه سنسورهای تماسی هستند، اما در این مورد برای حس کردن لازم نیست حتما با شی در تماس باشد. عموما این سنسورها از نظر ساخت از نوع پیشین دشوارترند. ولی سرعت و دقت بالاتری را در اختیار سیستم قرار می دهند.

دو روش عمده در استفاده از سنسورها وجود دارد :

1-  حس کردن استاتیک :

در این روش محرک ها ثابت اند و حرکت هایی که صورت می گیرد بدون مراجعه لحظه ای به سنسورها صورت می گیرد. به عنوان مثال در این روش ابتدا موقعیت شی تشخیص داده می شود و سپس حرکت به سوی آن نقطه صورت می گیرد.

2- حس کردن حلقه بسته :

در این روش بازوهای ربات در طول حرکت با توجه به اطلاعات سنسورها کنترل می شوند. اغلب سنسورها در سیستم های بینا این گونه اند.

معرفی انواع سنسورها :

1-  سنسورهای بدنه : این سنسورها اطلاعاتی را درباره موقعیت و مکانی که ربات در آن قرار دارد فراهم می کنند. این اطلاعات نیز به کمک تغییر وضعیت هایی که در سوئیچ ها حاصل می شود؛ به دست می آیند. با دریافت و پردازش اطلاعات به دست آمده ربات می تواند از شیب حرکت خود و این که به کدام سمت در حال حرکت است آگاه شود. در نهایت هم عکس العملی متناسب با ورودی دریافت شده از خود بروز می دهد.

2-سنسور جهت یاب مغناطیسی : با بهره گیری از خاصیت مغناطیسی زمین و میدان مغناطیسی قوی موجود، قطب نمای الکترونیکی هم ساخته شده است که می تواند اطلاعاتی را درباره جهت های مغناطیسی فراهم سازد. مثلا این امکانات به یک ربات کمک می کند تا بتواند از جهت حرکت خود آگاه شده و برای تداوم حرکت خود در جهتی خاص تصمیم گیری کند. این سنسورها دارای چهار خروجی می باشند که هر کدام مبین یکی از جهت ها است. البته با استفاده از یک منطق صحیح نیز می توان شناخت هشت جهت مغناطیسی را امکان پذیر ساخت.

3-  سنسورهای فشار و تماس : شبیه سازی حس لامسه انسان کاری دشوار به نظر می رسد. اما سنسورهای ساده ای وجود دارند که برای درک لمس و فشار مورد استفاده قرار می گیرند. از این سنسورها در جلوگیری از تصادفات و افتادن اتومبیل ها در دست اندازها استفاده می شود. این سنسورها در دست ها و بازوهای رباتها هم به منظورهای مختلفی استفاده می شوند. مثلا برای متوقف کردن حرکت ربات در هنگام برخورد عامل نهایی با یک شی. همچنین این سنسورها به رباتها برای اعمال نیروی کافی برای بلند کردن جسمی از روی زمین و قرار دادن آن در جایی مناسب نیز کمک می کند. با توجه به این توضیحات می توان عملکرد آنها را به سه دسته زیر تقسیم کرد:

1-  رسیدن به هدف، 2- جلوگیری از برخورد، 3- تشخیص یک شی

4-  سنسورهای گرمایی : یکی از انواع سنسورهای گرمایی ترمینستورها هستند. این سنسورها المان های مقاومتی پسیوی هستند که مقاومتشان متناسب با دمایشان تغییر می کند. بسته به اینکه در اثر گرما مقاومتشان افزایش یا کاهش می یابد، برای آنها به ترتیب ضریب حرارتی مثبت یا منفی را تعریف می کنند. نوع دیگری از سنسورهای گرمایی ترموکوپل ها هستند که آنها نیز در اثر تغییر دمای محیط ولتاژ کوچکی را تولید می کنند. در استفاده از این سنسورها معمولا یک سر ترموکوپل را به دمای مرجع وصل کرده و سر دیگر را در نقطه ای که باید دمایش اندازه گیری شود، قرار می دهند. در ادامه شکلهای مختلف سنسور دما به همراه کاربردشان نشان داده می شود.

سنسور دمای استفاده شده در موتور خودرو

۵- سنسورهای بویایی : تا همین اواخر سنسوری که بتواند مشابه حس بویایی انسان عمل کند، وجود نداشت. آنچه که موجود بود یک سری سنسورهای حساس برای شناسایی گازها بود که اصولا برای شناسایی گازهای سمی کاربرد داشتند. ساختمان این سنسورها به این صورت است که یک المان مقاومتی پسیو که از منبع تغذیه ای جداگانه، با ولتاژ 5+ ولت تغذیه می شود، در کنار سنسور قرار دارد که با گرم شدن این المان حساسیت لازم برای پاسخ گویی سنسور به محرکهای محیطی فراهم می شود. برای کالیبره کردن ای دستگاه ابتدا مقدار ناچیزی از هر بو یا عطر دلخواه را به سیستم اعمال کرده و پاسخ آن را ثبت می کنند و پس از آن این پاسخ را به عنوان مرجعی برای قیاس در استفاده های بعدی به کار می برند. اصولا در ساختمان این سیستم چند سنسور، به طور همزمان عمل می کنند و سپس پاسخ های دریافتی از آنها به شبکه عصبی ربات منتقل شده و تحلیل و پردازش لازم روی آن صورت می گیرد. نکته مهم درباره کار این سنسورها در این است که آنها نمی توانند یک بو یا عطر را به طور مطلق اندازه بگیرند. بلکه با اندازه گیری اختلاف بین آنها به تشخیص بو می پردازند.

۶- سنسورهای امواج فراصوتی ( التراسونیک ) : یکی از پرکاربردترین سنسور استفاده شده در صنعت و پزشکی سنسورهای امواج فراصوتی می باشد که به شکلهای مختلف از جمله پالس – اکو و فرستنده و گیرنده جداگانه در صنعت دیده می شود. اصول و عملکرد این سنسورها بدین گونه است که با تحریک کریستال موجود در داخل سنسور امواج مکانیکی به محیط بیرون ارسال می نماید. این امواج با برخورد به موانع مختلف اکو شده و توسط خود سنسور دریافت می گردد و به اطلاعات الکتریکی تبدیل و جهت پردازش به کامپیوتر ارسال می شود. در این گونه از سنسورها که از آنها به عنوان پالس – اکو یاد می شود پالس تحریک به صورت پالس سوزنی می باشد. با تحریک ترانسدیوسر پالس مکانیکی ارسال و سنسور منتظر سیگنالهای اکو شده از موانع می ماند. با برخورد سیگنالهای اکو شده با کریستال سنسور پالسهای مکانیکی دریافتی به سیگنالهای الکتریکی تبدیل می گردد.

شکلهای نشان داده شده نمونه ای از سنسورهای التراسونیک را نشان می دهند. از جمله می توان ارتفاع سنج مایع داخل مخازن و گندم داخل سیلوها و غیره نام برد.

نوع دیگری از سنسورهای فراصوتی در بازار موجود می باشند که به صورت فرستنده و گیرنده عمل می کنند. در این نوع از سنسورها یکی از کریستالهای داخل سنسور به عنوان فرستنده و دیگری به عنوان گیرنده عمل می کنند. با ارسال پالسهای مکانیکی از طرف فرستنده گیرنده آنها را دریافت کرده و به تغییرات الکتریکی تبدیل می نماید. این تکنیک در جنین یاب ها و در صنعت برای شمارش قطعه و کنترل ترک در موتورها و غیره مورد استفاده قرار می گیرد. شکلهای نشان داده شده در زیر کاربردهای مختلف این تکنیک را نشان می دهد.


سنسور التراسونیک برای کنترل مایع درون مخزن

۷- فشار شنج ترانسمیتری : داشتن اطلاعات دقیق از میزان فشار شبکه آبرسانی در طول لوله ها بخصوص در نقاط بحرانی، دسترسی به شرایط عملکرد بهینه الکتروپمپ های شبکه را برای ما ممکن می سازد. در چنین مواقعی ضمن استفاده از بهینه پمپ های شبکه، بر طول عمر آنها افزوده و از خسارت ناشی از افزایش یا کاهش بدون برنامه ریزی فشار در شبکه انتقال و توزیع جلوگیری بعمل می آید. از طرفی در صورت تجهیز شبکه به سیستم کنترل فشار، با توجه به کاهش فشار شبکه، در صورت شکستگی لوله و افت فشار، این مورد از طریق سیستم های آلارم صوتی و بصری به سرعت مشخص می گردد. فشار سنج ترانسمیتری لوله ها، وسیله ای ایده آل جهت اندازه گیری، نمایش و قرائت میزان فشار سیالات لوله های تحت فشار، جهت تشخیص شکستگی لوله و همچنین جلوگیری از خسارت وارده له تاسیسات در اثر ازدیاد فشار خارج از استاندارد می باشد. از محل های مورد استفاده این دستگاه می توان به خروجی لوله های آب چاه ها، ایستگاه های پمپاژ، محل های بحرانی لوله و مخازن فلزی تحت فشار و غیره اشاره نمود. در زیر شکلهای نشان داده شده کاربردهای این سنسور  را نشان می دهد.

کاربرد یک فشار سنج در یک سیستم گاز را نشان می دهد.

۸- سنسورهای فلو سنج (دبی سنج ): یکی دیگر از سنسورهای پرکاربرد در صنعت آب و کارخانجات قند و شکر و غیره سنسور دبی سنج است. این سنسور مقدار عبور مایع داخل یک لوله را به اطلاعات الکتریکی تبدیل می نماید. توسط این سنسور به راحتی می توان مقدار مایع عبوری از یک لوله را کنترل نمود. این سنسور در صنعت به شکلهای متفاوت و با قیمتهای مختلف موجود می باشد.





نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
یکشنبه 15 مرداد 1396 12:04 ق.ظ
What's Taking place i'm new to this, I stumbled upon this I've found It absolutely helpful and it has aided me out loads.

I'm hoping to contribute & help other users like
its helped me. Good job.
یکشنبه 11 تیر 1396 04:49 ب.ظ
Hello very cool blog!! Man .. Beautiful .. Wonderful ..
I will bookmark your website and take the feeds also?

I'm happy to search out numerous helpful information right
here in the submit, we need work out more strategies in this regard, thanks for sharing.

. . . . .
سه شنبه 2 خرداد 1396 09:40 ق.ظ
Appreciate this post. Will try it out.
دوشنبه 25 اردیبهشت 1396 04:54 ق.ظ
You should be a part of a contest for one of the finest sites online.

I'm going to highly recommend this web site!
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :