بیایید درباره
سنسورها
بیاموزیم
01
Defenition
سنسور چیست؟
دانشنامه
- سنسورها
مهندسی پزشکی
رباتیک
منابع تغذیه
مخابرات
اینترنت اشیا
فهرست مطالب
02
Parameters
40 پارامتر مهم سنسورها
∴ مقاله کامل هر پارامتر را با کلیک بر روی عنوان آن مشاهده کنید ∴
حساسیت: این پارامتر به تغییر سیگنال خروجی به ازای هرتغییری که در سیگنال ورودی رخ دهد، اشاره دارد.
محدوده کاری: حداقل و حداکثر مقادیری که یک سنسور می تواند اندازه بگیرد محدوده یا رنج کاری سنسور نام دارد.
درستی: درستی سنسور بیانگر میزان نزدیکی قرائت‌های سنسور به مقدار واقعی، میباشد.
دقت: دقت سنسور به میزان تکرارپذیری اندازه‌گیری‌های سنسور اشاره دارد.
رزولوشن: رزولوشن سنسور به کوچکترین تغییر در سیگنال ورودی که سنسور می تواند تشخیص دهد، اشاره دارد.
رانش: رانش سنسور در حقیقت تغییرات تدریجی در سیگنال خروجی سنسور را در طول زمان، حتی زمانی که سیگنال ورودی ثابت می‌ماند، توصیف می‌کند.
هیسترزیس: این پارامتر میزان اختلاف خروجی اندازه گیری شده توسط سنسور در یک سیگنال ورودی مشخص است زمانیکه ورودی طی یک چرخه مشخص در شرایط یکسان افزایش و کاهش می یابد را بیان می‌کند.
زمان پاسخ: زمان پاسخ سنسور مدت زمانی است که طول میکشد تا سنسور به تغییر سیگنال ورودی پاسخ دهد.
نویز: نویز در واقع تغییرات تصادفی در سیگنال خروجی سنسور است که به سیگنال ورودی مرتبط نیست.
آفست: آفست سنسور به میزان تغییر خروجی سنسور متناسب با سیگنال ورودی اشاره دارد.
محدوده دمایی عملکرد سنسور: این پارامتر به محدوده دماهایی اشاره دارد که حسگر می تواند در آن به درستی کار کند.
محدوده رطوبتی عملکرد سنسور: این محدوده بیانگرسطوح رطوبتی است که سنسور می تواند در آن به درستی کار کند.
محدوده فشار عملکرد سنسور: این محدوده در واقع تعیین کننده فشارهایی است که در آن سنسور می تواند به دقت کار کند.
توان مصرفی: این پارامتر بیانگر میزان انرژی است که سنسور برای کار کردن نیاز دارد.
ویژگی‌های فیزیکی سنسور: این پارامتر به ویژگی‌های فیزیکی سنسور از قبیل اندازه و وزن خود سنسور اشاره دارد.
کالیبراسیون: به فرآیند تنظیم سنسور برای اطمینان از دقت آن، کالیبراسیون میگویند.
مقاومت سنسور در برابر عوامل محیطی: این ویژگی به سطح حفاظتی سنسور در برابر گرد و غبار، آب و سایر عوامل محیطی اشاره دارد.
تداخل: هنگامی که سنسور توسط سایر منابع تداخل الکترومغناطیسی یا فرکانس رادیویی تحت تأثیر قرار می گیرد، میگویند تداخل رخ داده است.
سیگنال خروجی: این پارامتر به نوع سیگنالی که سنسور خروجی می دهد، مانند آنالوگ یا دیجیتال اشاره دارد.
تابع انتقال: تابع انتقال سنسور، رابطه ریاضی بین سیگنال ورودی و سیگنال خروجی سنسور است که معمولاً به صورت معادله بیان می شود.
ورودی خروجی مقیاس کامل(تمام مقیاس): ورودی خروجی تمام مقیاس به طور خلاصه بیانگر حداکثر مقادیر ورودی و خروجی سنسور میباشد. دانستن این مقادیر برای کالیبره کردن و تفسیر خوانش های سنسور بسیار مهم است.
اشباع: نقطه اشباع سنسور به نقطه ای اشاره دارد که در آن سنسور دیگر نمی تواند سیگنال ورودی را به درستی اندازه گیری کند و اغلب منجر به یک سیگنال خروجی حداکثر یا حداقل می شود. درک محدودیت های اشباع سنسور برای جلوگیری از خطا و اطمینان از صحت در اندازه گیری ها مهم است.
قابلیت تکرار: این قابلیت، توانایی سنسور برای ارائه سیگنال خروجی یکسان برای سیگنال ورودی یکسان در چندین اندازه گیری است.
پایداری: پایداری به توانایی سنسور برای حفظ عملکرد خود در طول زمان اشاره دارد.
حساسیت متقابل: این پارامتر بیانگر میزانی که خروجی سنسور تحت تأثیر سایر عوامل محیطی مانند دما یا رطوبت قرار می گیرد، میباشد.
قابلیت اطمینان: قابلیت اطمینان سنسور به توانایی سنسور برای انجام مداوم عملکرد مورد نظر خود به طور دقیق و قابل اعتماد در یک دوره زمانی مشخص اشاره دارد.
نسبت سیگنال به نویز(SNR): این نسبت، بیانگر نسبت سیگنال مورد نظر به نویز در سیگنال خروجی میباشد.
عنصر حسگر: عنصر حسگر سنسور به بخش فیزیکی ای از سنسور اشاره دارد که وظیفه تبدیل سیگنال ورودی به سیگنال خروجی را بر عهده دارد.
نمودار پاسخ: این نمودار، نموداری است که رابطه بین سیگنال ورودی و سیگنال خروجی سنسور را نشان می دهد. می توان از آن برای تعیین حساسیت، خطی بودن و حد اشباع سنسور استفاده کرد.
توانایی انتخاب: این ویژگی به توانایی سنسور برای تشخیص بین ماده هدف و سایر موادی که ممکن است در محیط وجود داشته باشد اشاره دارد.
محدوده حساسیت: این محدوده، محدوده ای است که هر رویدادی که در این منطقه رخ می دهد می تواند توسط سنسور شناسایی شود.
امپدانس ورودی: امپدانس ورودی بیانگر مقاومت سنسور در برابر عبور جریان از سیگنال ورودی است.
امپدانس خروجی: امپدانس خروجی مقاومت سنسور در برابر شارش جریان به سیگنال خروجی است.
پهنای باند: پهنای باند سنسور به محدوده فرکانس هایی اشاره دارد که سنسور می تواند سیگنال ورودی را به دقت تشخیص دهد.
ثبات در شرایط متغییر: این ویژگی در حقیقت به توانایی سنسور برای حفظ عملکرد خود در شرایط متغیر محیطی اشاره دارد.
اثر متقابل (کراس تاک): کراس تاک بیانگر میزانی است که خروجی سنسور تحت تأثیر سیگنال های دیگر حسگرها یا منابع قرار می گیرد.
طول عمر کاری سنسور: در واقع بیانگر طول عمر مورد انتظار سنسور، در شرایط کاری عادی میباشد.
قیمت: هزینه سنسور می تواند عامل مهمی در انتخاب سنسور برای یک برنامه خاص باشد.
دسترسی: میزان در دسترس بودن سنسور، زمان تحویل، مشکلات زنجیره تامین، و توانایی به دست آوردن جایگزین یا قطعات یدکی از موارد مهمی هستند که در انتخاب سنسور تاثیر گذارند.
03
types
انواع مختلف سنسور
∴با کلیک روی عنوان هر یک از انواع سنسور میتوانید مقاله مربوط به آن را مطالعه کنید∴
سنسورهای دما: این سنسورها دمای یک محیط فیزیکی را شناسایی و اندازه‌گیری می‌کنند و معمولاً در سیستم‌های HVAC، فرآیندهای صنعتی و دستگاه‌های پزشکی استفاده می‌شوند.
سنسورهای فشار: این حسگرها برای اندازه‌گیری و تشخیص فشار یک مایع یا گاز ساخته می‌شوند و اغلب در خودروسازی، هوانوردی و کاربردهای پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
سنسورهای نوری: سنسورهای نوری می‌توانند میزان نور را در یک محیط شناسایی و اندازه‌گیری کنند. از این سنسورها معمولاً در عکاسی، خودرو و نظارت بر محیط استفاده می‌شود.
سنسورهای حرکتی: این حسگرها حرکت یا جا به جایی را شناسایی و اندازه گیری می‌کنند و معمولاً در سیستم‌های امنیتی، رباتیک و بازی از آنها استفاده می‌شود.
سنسورهای مجاورت: این سنسورها می‌توانند وجود یا عدم وجود یک شی را در نزدیکی و مجاورت خود تشخیص دهند. از این سنسورها می‌توان در مواردی مانند اتوماسیون خودرو، رباتیک و صنعت استفاده کرد.
سنسورهای رطوبت: برای اندازه‌گیری و تشخیص میزان رطوبت موجود در هوا یا یک ماده طراحی و تولید می‌شوند و اکثرا در سیستم‌های HVAC و ذخیره سازی مواد غذایی استفاده می‌شوند.
سنسورهای مغناطیسی: میدان‌های مغناطیسی را شناسایی و اندازه‌گیری کرده و معمولاً در ناوبری، رباتیک و اتوماسیون صنعتی استفاده می‌شوند.
سنسورهای گاز: می‌توانند حضور گازهای مختلف را شناسایی و اندازه‌گیری کنند. از این سنسورها معمولا در نظارت بر کیفیت هوا، ایمنی خودرو و صنعت استفاده می‌شود.
شتاب سنج‌ها: برای اندازه‌گیری شتاب یا ارتعاش استفاده می‌شوند و معمولاً در قطعات خودرو، هوافضا و صنعت کاربرد دارند.
ژیروسکوپ‌ها: سرعت یا چرخش زاویه‌ای را اندازه‌گیری کرده و اغلب در مواردی از قبیل ناوبری، رباتیک و هوافضا مورد استفاده قرار می‌گیرند.
سنسورهای مادون قرمز: تشعشعات مادون قرمز را شناسایی و اندازه‌گیری می کنند و معمولاً در سنجش از دور، اندازه‌گیری دما و سیستم‌های امنیتی استفاده می‌شوند.
سنسورهای اولتراسونیک: سنسورهای اولتراسونیک از امواج صوتی برای تشخیص و اندازه‌گیری فاصله یا حرکت استفاده می‌کنند و معمولاً در اتوماسیون خودرو، رباتیک و صنعت کاربرد دارند.
سنسورهای PH: اسیدیته یا قلیایی بودن یک ماده را اندازه‌گیری می‌کنند. از این سنسورها معمولاً در نظارت بر کیفیت آب و تجزیه و تحلیل‌های شیمیایی استفاده می‌شود.
سنسورهای جریان: این سنسورها سرعت جریان یک سیال (دبی سیال) را اندازه‌گیری می‌کنند. از آنها معمولا در اندازه گیری مصرف سوخت و کنترل سیال استفاده می‌شود.
سنسورهای تشخیص سطح: سطح مایع یا جامد موجود در یک ظرف یا محفظه را اندازه‌گیری می‌کنند و معمولاً در مخازن سوخت، مخازن آب و سیلوها استفاده می‌شوند.
سنسورهای نیرو: این نوع سنسورها می‌توانند نیرو یا فشار اعمال شده به یک جسم را اندازه‌گیری کنند و از آنها اغلب در رباتیک، ماشین آلات صنعتی و تجهیزات پزشکی استفاده می‌شود.
سنسورهای صوت: امواج صوتی را شناسایی کرده و اندازه گیری می‌گیرند. از سنسورهای صوت در تست های صوتی، نظارت بر نویز و تشخیص گفتار استفاده می شود.
سنسورهای تششع: برای شناسایی و اندازه گیری تشعشعات یونیزان طراحی شده اند و معمولاً در نیروگاه های هسته‌ای، تصویربرداری پزشکی و پرتودرمانی استفاده می‌شوند.
سنسورهای تصویر: این حسگرها تصاویر نوری را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند. از این سنسورها در دوربین‌های دیجیتال، سیستم‌های نظارتی و بینایی ماشین استفاده می‌شود.
سنسورهای اثر هال: از سنسورهای اثر هال، برای شناسایی و اندازه‌گیری میدان‌های مغناطیسی استفاده می‌شود. این نوع سسورها بیشتر در خودروسازی، رباتیک و اتوماسیون صنعتی به کار برده می‌شوند.
سنسورهای الکتروشیمایی: سنسورهای الکتروشیمایی از واکنش‌های شیمیایی برای تشخیص و اندازه‌گیری وجود مواد مختلف استفاده می‌کنند و معمولاً از آنها در تشخیص گاز و نظارت بر محیط زیست استفاده می‌شود.
سنسورهای اپتیکال: این سنسورها از نور برای تشخیص و اندازه‌گیری یک پارامتر فیزیکی مانند وجود یا عدم وجود یک جسم، رنگ یا شدت نور یا فاصله بین اجسام استفاده می‌کنند. آنها را می‌توان در رمزگذارهای نوری، بارکدخوان‌ها و بینایی ماشین استفاده کرد.
سنسورهای کرنش سنج: این سنسورها میزان کرنش یا تغییر شکل یک جسم را اندازه گیری می‌کنند. می‌توان از آنها در نظارت بر ساختار، آزمایش مواد و لودسل استفاده کرد.
سنسورهای شیب: این نوع سنسورها زاویه انحراف یا شیب یک جسم را اندازه گیری می‌کنند و معمولاً در سیستم های تراز، رباتیک و هوافضا استفاده می‌شوند.
سنسورهای لمسی: این حسگرها لمس یا فشار وارد شده به یک سطح را تشخیص می‌دهند و اندازه گیری می‌کنند و معمولاً در صفحه نمایش‌های لمسی، صفحه کلید و دستگاه های پزشکی استفاده می شوند.
سنسورهای لرزش: این نوع سنسورها دامنه، فرکانس یا شتاب ارتعاشات را اندازه گیری می‌کنند. می‌توانند در مواردی از قبیل نظارت بر ساختار، تشخیص ماشین آلات و تست خودرو استفاده شوند.
سنسورهای رطوبت مواد: این سنسورها میزان رطوبت یک ماده مانند خاک یا چوب را اندازه‌گیری می‌کنند و معمولاً در کشاورزی، ساخت و ساز و نظارت بر محیط زیست کاربرد دارند.
سنسورهای وزن: این سنسورها، وزن یا جرم یک جسم را اندازه‌گیری می‌کنند و اغلب در ترازوی صنعتی، تست خودرو و دستگاه های پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
سنسورهای رنگ: سنسورهای رنگ، همانطور که مشخص است می‌توانند رنگ را تشخیص دهند و معمولاً در تشخیص رنگ، کنترل کیفیت و بینایی ماشین استفاده می‌شوند.
سنسورهای سوئیچ مجاورتی: این سنسورها وجود یا عدم وجود یک شی در نزدیکی خود را تشخیص می‌دهند و در مواردی مثل اتوماسیون صنعتی، رباتیک و سیستم های امنیتی کاربرد دارند.
این سنسورها تنها چند نمونه از انواع مختلف حسگرهای موجود هستند. انتخاب سنسور به نیازهای خاص پروژه‌ی مد نظر، از جمله پارامتر فیزیکی مورد اندازه‌گیری، محدوده اندازه‌گیری، دقت و درستی مورد نیاز و شرایط محیطی پروژه بستگی دارد.
04
Classification
انواع سنسورها بر اساس پارامتری که تشخیص می‌دهند
∴میتوانید مقاله کامل مربوط به هر سنسور را با کلیک روی عنوان آن سنسور بخوانید∴
سنسورها را می‌توان بر اساس پارامترهای تشخیصی که اندازه‌گیری می‌کنند طبقه‌بندی کرد. چند نمونه از انواع سنسور بر اساس پارامترهای قابل تشخیص در زیر آورده شده است:
سنسورهای فیزیکی:
این سنسورها پارامترهای فیزیکی مانند دما، فشار، نور، حرکت و ارتعاش را اندازه گیری می‌کنند.
سنسورهای شیمیایی:
این سنسورها برای اندازه گیری پارامترهای شیمیایی مانند pH، غلظت گاز و مواد شیمیایی خاص طراحی و تولید می‌شوند.
سنسورهای الکتریکی:
از این سنسورها برای اندازه‌گیری پارامترهای الکتریکی مانند ولتاژ، جریان و مقاومت استفاده می‌شود.
سنسورهای مغناطیسی:
برای اندازه گیری پارامترهای مغناطیسی مانند قدرت میدان مغناطیسی از این سنسورها استفاده می‌شود.
سنسورهای آکوستیک:
این سنسورها پارامترهای صوتی مانند شدت و فرکانس صدا را اندازه‌گیری می‌کنند.
سنسورهای نوری:
پارامترهای نور مانند طول موج و شدت را می‌توان با استفاده از سنسورهای نوری اندازه‌گیری کرد.
سنسورهای بیولوژیکی:
حسگرهای بیولوژیکی برای اندازه گیری پارامترهای بیولوژیکی مانند نبض، فشار خون و سطح گلوکز خون ساخته می‌شوند.
برخی از سنسورها ممکن است قادر به تشخیص ترکیبی از این پارامترها باشند. به عنوان مثال، یک سنسور گاز ممکن است هم غلظت یک گاز خاص و هم دما و رطوبت محیط اطراف را تشخیص دهد.