نوشته شده توسط
امیر صالحی
سنسورها بخش جدایی ناپذیر زندگی مدرن هستند. اگر در حال خواندن این مقاله در رایانه هستید، به احتمال زیاد از ماوس استفاده می کنید که حاوی یک سنسور نوری است. اگر از گوشی هوشمند استفاده می کنید، هر بار که صفحه نمایش را لمس می کنید از حسگرهای لمسی استفاده می کنید. حسگر وسیله ای است که ورودی فیزیکی محیط خود را اندازه گیری می کند و آن را به داده هایی تبدیل می کند که می توانند توسط انسان یا ماشین تفسیر شوند. اکثر حسگر ها الکترونیکی هستند (داده ها به داده های الکترونیکی تبدیل می شوند)، اما برخی ساده تر هستند، مانند دماسنج شیشه ای که داده های بصری را ارائه می دهد. مردم از حسگر ها برای اندازهگیری دما، فاصلهسنجی، تشخیص دود، تنظیم فشار و هزاران کاربرد دیگر استفاده میکنند. سنسورها نقشی اساسی در اینترنت اشیا دارند. آنها امکان ایجاد یک اکوسیستم برای جمع آوری و پردازش داده ها در مورد یک محیط خاص را فراهم می کنند تا بتوان آن را به راحتی و کارآمدتر نظارت، مدیریت و کنترل کرد. سنسور ها به عنوان اینترنت اشیا در خانه ها، خارج از زمین، در اتومبیل، در هواپیما، در محیط های صنعتی و در محیط های دیگر استفاده می شوند. سنسور ها به عنوان چشم و گوش برای زیرساخت محاسباتی عمل میکنند که داده های جمعآوری شده از حسگر ها را تجزیه و تحلیل و عمل میکند.
مزایا و معایب سنسور
برخی از مزایای سنسورها به شرح زیر است:
خوانش هایی که با استفاده از حسگرها انجام می شود، دقیق تر از داده های تفسیری انسانی هستند. علاوه بر این، حسگرها برخلاف انسانهایی که خسته میشوند و نمیتوانند دائماً چیزی را نظارت کنند، میتوانند به طور مداوم اطلاعات را کنترل کنند. حسگرها می توانند به سرعت به تغییرات پاسخ دهند و اقدامات برنامه ریزی شده را انجام می دهند، مانند زنگ هشدار سرقت زمانی که یک سارق قصد سرقت از خانه یا مغازه را دارد. با این حال، برخی از معایب سنسورها وجود دارد، به عنوان مثال اگر یک سنسور نتایج معیوب بدهد، میتواند باعث مشکلات جدی شود و حتی میتواند باعث جنگ بین دو کشور شود. مانند زمانی که اتحاد جماهیر شوروی (روسیه) قبل از ویتنام به اشتباه یک موشک هستهای پرتاب شده توسط ایالات متحده را شناسایی کرد و آنها تقریباً آماده شلیک موشک هستهای خود بودند. این اشتباه شناسایی شد و از جنگ هسته ای جلوگیری شد.
انواع سنسور
در ادامه انواع مختلف سنسور ها و کاربرد های آنها را مشاهده خواهید کرد:
سنسورهای سطح
اینها حسگر هایی هستند که می توانند حجم فضایی را که در یک ظرف با هر اندازه ای اشغال می کند اندازه گیری کنند. به عنوان مثال، باک حاوی سوخت در یک خودرو می تواند مستقیماً به یکی از این سنسورها متصل شود، که میزان سوخت باقی مانده در باک را بررسی می کند.
سنسورهای فشار
این سنسورها معمولاً برای نظارت بر فشار سیال و گاز در یک خط لوله استفاده می شوند. در صورت افت سریع فشار، سنسور هشداری را ارسال می کند که به تاسیسات نشان می دهد که مشکل کنترل جریان یا نوعی نشتی وجود دارد.
سنسور های دما
این حسگرها برای نظارت بر دمای یک جزء طراحی شده اند تا تعیین کنند که آیا و چه زمانی ممکن است اقدامات اصلاحی لازم باشد. هنگامی که به طور خاص به تنظیمات صنعتی نگاه می کنیم، معمولاً از سنسور های دما برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد ماشین آلات و تجهیزات استفاده می شود. بدون تجهیز ماشین آلات به یک سنسور دما دیجیتال، علایم بسیار کمی از گرمای بیش از حد وجود خواهد داشت.
سنسورهای مادون قرمز
سنسور های مادون قرمز دیجیتال می توانند به اشکال مختلف باشند. برخی از این سنسورها مجهز به دماسنج های مادون قرمز غیر تماسی یا دوربین های تصویربرداری حرارتی هستند که معمولاً با نظارت دما اعمال می شوند. از سوی دیگر، سنسورهای مادون قرمز خاصی به عنوان حسگرهای نوری استفاده می شوند که بر روی یک فرکانس خاص تنظیم می شوند. در این فرکانس، سنسورها می توانند نور را در طیف مادون قرمز مشاهده کنند. این نوع سنسور مادون قرمز عمدتاً در انواع تجهیزات پزشکی استفاده می شود که اصلی ترین آنها شامل دستگاه های پالس اکسیمتری می باشد.
سنسورهای مجاورت
سنسور های مجاورتی برای تشخیص موقعیت یک شی یا شخص در ارتباط با خود سنسور طراحی شده اند. هنگامی که در یک فروشگاه خرده فروشی استفاده می شود، حسگرهای مجاورت می توانند حرکات مشتریان را در فروشگاه ردیابی کنند.
تفاوت سنسورهای آنالوگ با سنسورهای دیجیتال
با وجود محدودیت های مختلف مرتبط با سنسورهای آنالوگ، آنها هنوز هم سنسور اصلی انتخابی برای کاربردهای خاص هستند. دلیل اینکه سنسورهای آنالوگ هنوز در برخی سناریوها ترجیح داده می شوند، به دلیل وفاداری و قدرت سیگنال های آنها است. دلیل اینکه سیگنال ها و حسگر های دیجیتال به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفتهاند، ایمنی آنها نسبت به نویز و سرعت داده سریع است. به عنوان مثال، ضبط کننده های آنالوگ نسبت به ضبط کننده های دیجیتال در هنگام ضبط صدا ترجیح داده می شوند. با اینکه ضبطکننده های دیجیتال میتوانند صدای تا حدودی قوی تولید کنند اما کیفیت و عمق صدا با آنچه در ضبطکننده های آنالوگ میشنوید تفاوت دارد. سنسورها قادرند یک کمیت فیزیکی خاص را قبل از پاسخ دادن به این کمیت اندازه گیری کنند. این پاسخ به شکل یک خروجی است که می تواند یک ولتاژ باشد. سنسورهای آنالوگ سیگنال های آنالوگ را از مقداری که حس می شود ایجاد می کنند. در مقایسه، سنسورهای دیجیتال هنگام انجام اندازه گیری سیگنال های دیجیتالی تولید می کنند. در نهایت، حسگرها دستگاه های قدرتمندی هستند که مزایای زیادی مانند ارائه داده های بلادرنگ، دقت بالا و کار در محیط های سخت دارند. با این حال، معایبی نیز دارند، مانند هزینه های بالا، حساسیت به تداخل و آسیب و طول عمر محدود. امیدواریم با ارائه این مقاله اطلاعاتی مفیدی را در مورد سنسور ها در اختیار شما قرار داده باشیم.