مقدمه
سنسورها (Sensors) یکی از اجزای کلیدی سیستم‌های کنترلی و هوشمند در صنایع مختلف هستند. این ابزارها اطلاعات محیطی را جمع‌آوری و به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند تا توسط سیستم‌های پردازشگر یا کنترلگر استفاده شوند. سنسورها در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، خودروسازی، پزشکی، رباتیک و اتوماسیون صنعتی کاربردهای فراوانی دارند.
دسته‌بندی کلی سنسورها
سنسورها را می‌توان بر اساس نوع کمیت فیزیکی، نوع عملکرد، و تکنولوژی ساخت دسته‌بندی کرد:
– بر اساس کمیت فیزیکی: حرارت، فشار، جابه‌جایی، سرعت، شتاب، نور، رطوبت، صدا
– بر اساس نوع عملکرد: آنالوگ، دیجیتال
– بر اساس تکنولوژی: تماسی، غیرتماسی، اپتیکی، خازنی، القایی، التراسونیک
سنسورهای حرارتی (Temperature Sensors)
این سنسورها برای اندازه‌گیری دمای اجسام یا محیط استفاده می‌شوند.
ترموکوپل (Thermocouple)
RTD (Resistance Temperature Detector)
ترمیستور (Thermistor)
سنسور مادون قرمز (Infrared Temperature Sensor)
کاربرد: کوره‌ها، سیستم‌های تهویه، پزشکی، صنایع غذایی
سنسورهای شتاب‌سنج (Accelerometers)
برای اندازه‌گیری شتاب خطی یا لرزش به‌کار می‌روند.
– شتاب‌سنج‌های پیزوالکتریک
– شتاب‌سنج‌های MEMS
کاربرد: تجهیزات صنعتی، موبایل، ایربگ خودرو، مانیتورینگ سازه‌ها
سنسورهای جابه‌جایی (Displacement Sensors)
برای اندازه‌گیری فاصله یا تغییر موقعیت استفاده می‌شوند.
LVDT (Linear Variable Differential Transformer)
سنسورهای نوری
سنسورهای اولتراسونیک
سنسورهای خازنی
کاربرد: اندازه‌گیری دقیق موقعیت در ماشین‌ابزارها و خطوط تولید
سنسورهای فشار (Pressure Sensors)
برای اندازه‌گیری فشار سیالات یا گازها استفاده می‌شوند.
پیزورزیستیو
پیزوالکتریک
خازنی
کاربرد: نیروگاه‌ها، صنایع فرآیندی، خودرو، پزشکی
سنسورهای نوری (Optical Sensors)
سنسورهایی که با نور کار می‌کنند، برای تشخیص حضور، فاصله یا ویژگی‌های نوری.
– فوتوسل (Photocell)
– فتودیود و فتوترانزیستور
– سنسورهای فیبر نوری
کاربرد: رباتیک، ایمنی، خطوط تولید
سنسورهای مغناطیسی (Magnetic Sensors)
برای تشخیص میدان‌های مغناطیسی یا موقعیت اجسام مغناطیسی.
– سنسور اثر هال (Hall Effect)
– مغناطورزیستیو
کاربرد: اندازه‌گیری موقعیت، کنترل موتور، شمارنده‌ها
ویژگی‌های مهم در انتخاب سنسور
– دقت (Accuracy)
– محدوده اندازه‌گیری (Range)
– حساسیت (Sensitivity)
– پاسخ زمانی (Response Time)
– قابلیت اطمینان و دوام
– تطابق با محیط کاری (ضدآب، ضد انفجار و غیره)
برندهای معتبر تولیدکننده سنسور
Siemens: آلمان
Honeywell: آمریکا
Bosch: آلمان
Omron: ژاپن
Sensata: آمریکا
Keyence: ژاپن
جمع‌بندی
سنسورها بخش جدایی‌ناپذیر سیستم‌های کنترلی و هوشمند هستند. شناخت انواع سنسورها و ویژگی‌های آن‌ها برای طراحی، پیاده‌سازی و نگهداری سیستم‌های صنعتی حیاتی است. با پیشرفت فناوری، سنسورها کوچک‌تر، دقیق‌تر و هوشمندتر شده‌اند و آینده‌ای پرکاربرد در صنایع مختلف دارند.