اشباع سنسور زمانی اتفاق می‌افتد که سیگنال ورودی به سنسور از حداکثر مقداری که سنسور می‌تواند اندازه گیری یا تشخیص دهد تجاوز کند. هنگامی که یک سنسور اشباع میشود، سیگنال خروجی آن در حداکثر مقدار ثابت میشود، حتی اگر سیگنال ورودی همچنان به افزایش خود ادامه دهد. اشباع سنسور می‌تواند منجر به خطاهای اندازه گیری و از دست دادن درستی سنسور شود، زیرا سنسور دیگر قادر به اندازه گیری دقیق سیگنال ورودی نیست.
چرا یک سنسور اشباع میشود؟
اشباع می‌تواند هم در سنسورهای آنالوگ و هم در سنسورهای دیجیتال رخ دهد و می‌تواند دلایل مختلفی داشته باشد، از جمله:
- اضافه بار(overload) : در این حالت سیگنال ورودی به سنسور یا به دلیل یک رویداد غیرمنتظره یا اضافه بار عمدی از حداکثر ظرفیت سنسور فراتر می‌رود.
- تداخلات نویزی: سیگنال ورودی حاوی نویز یا تداخل با فرکانس بالا است که باعث اشباع شدن سنسور میشود.
- مشکلات منبع تغذیه: منبع تغذیه ناکافی یا ناپایدار باعث اشباع شدن سنسور میشود.
- محدودیت‌های سنسور: سنسور دارای محدودیت‌هایی در طراحی است که از اندازه‌گیری دقیق سیگنال‌هایی که خارج از محدوده تعیین‌شده آن هستند، جلوگیری می‌کند.
چگونه از اشباع یک سنسور جلوگیری کنیم؟
برای جلوگیری از اشباع، مهم است سنسوری انتخاب کنید که محدوده و حساسیت کافی برای اندازه گیری دقیق سیگنال ورودی مورد انتظار را داشته باشد.
سنسور همچنین باید به درستی کالیبره شده باشد و هرگونه تجهیزات تهویه یا پردازش سیگنال باید طوری طراحی شود که از ایجاد بار اضافی(overloading) بر سنسور یا ایجاد نویز یا تداخل ناخواسته جلوگیری شود.
تکنیک‌های کاهش اشباع
اگر اشباع اتفاق بیفتد، چندین تکنیک وجود دارد که می توان برای کاهش اثرات اشباع و بازیابی درستی سنسور استفاده کرد. این تکنیک‌ها عبارتند از:
- کاهش سیگنال ورودی: در صورت امکان، سیگنال ورودی را می‌توان به سطحی کاهش داد که در محدوده سنسور باشد.
- فیلتر کردن: نویز یا تداخل فرکانس بالا را می‌توان از سیگنال ورودی فیلتر کرد و احتمال اشباع را کاهش داد.
- پردازش سیگنال: تکنیک‌های پردازش سیگنال، مانند میانگین‌گیری سیگنال پردازش سیگنال دیجیتال، می‌تواند برای بازیابی اندازه‌گیری‌های دقیق از سیگنال اشباع شده استفاده شود.
- استفاده از سنسور متفاوت: اگر سیگنال ورودی به طور مداوم خارج از محدوده سنسور باشد، ممکن است به سنسور دیگری با دامنه وسیع‌تر یا حساسیت بالاتر نیاز باشد.