مقاومت در برابر عوامل محیطی به سطح حفاظتی اطلاق می شود که سنسور در برابر عوامل محیطی مختلف از جمله گرد و غبار، آب، رطوبت و دما دارد. سنسورهایی که برای محیط‌های سخت یا چالش برانگیز طراحی شده‌اند، اغلب دارای محفظه‌ها یا پوشش‌های تخصصی برای محافظت در برابر این عناصر هستند.
اقدامات محافظتی سنسور در برابر عوامل محیطی به اقداماتی اشاره دارد که برای محافظت از سنسورها در برابر عوامل محیطی مختلف که به طور بالقوه می تواند بر عملکرد، قابلیت اطمینان یا طول عمر آنها تأثیر بگذارد، انجام می شود. سنسورها اغلب در محیط‌های گوناگون و برای کاربردهای متفاوت، از کنترل شرایط داخل ساختمان گرفته تا استفاده در انواع شرایط آب و هوایی مختلف یا محیط‌های صنعتی سخت، استفاده می‌شوند. هدف از حفاظت از سنسور در برابر شرایط محیطی تضمین عملکرد موثر و دقیق سنسور در شرایط چالش برانگیز است.
در اینجا برخی از جنبه های رایج حفاظت از سنسور در برابر شرایط محیطی آورده شده است:
محافظت دمایی
سنسورها ممکن است با مواد یا پوشش‌های مقاوم در برابر دما طراحی شوند تا بتوانند در برابر درجه حرارت بالا یا پایین مقاومت کنند. ممکن است از هیت سینک‌ها(Heat sink)، عایق‌های حرارتی یا مکانیسم های خنک کننده برای کنترل و مدیریت تغییرات دما استفاده شود.
محافظت در برابر رطوبت و ضد آب سازی
سنسورهایی که در محیط‌های مرطوب استفاده می‌شوند ممکن است دارای محفظه‌های مقاوم در برابر رطوبت یا ضد آب، انواع واشر یا بست برای جلوگیری از ورود آب باشند. این حفاظت به ویژه برای مواردی که سنسور خارج از ساختمان یا در معرض مایعات قرار دارد، مهم است.
محافظت در برابر گرد و غبار و ذرات
سنسورهایی که در محیط‌های پر از گرد و غبار یا ذرات ریز استفاده می‌شوند، ممکن است دارای دیواره‌ها، فیلترها یا محفظه‌های محافظ برای جلوگیری از نفوذ ذراتی که می‌توانند در عملکرد سنسور اختلال ایجاد کند یا باعث آسیب به سنسور شوند، باشند.
محافظت در برابر خوردگی و پوسیدگی
در ساخت سنسورهایی که در معرض مواد فرساینده هستند ممکن است از مواد مقاوم در برابر خوردگی ذاتی یا پوشش‌های محافظ برای کاهش اثرات قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی استفاده کنند.
حفاظت در برابر ضربه و لرزش
در مواردی که درآنها سنسور در معرض ضربه یا ارتعاشات مکانیکی باشد، در طراحی سنسور ممکن است برای اطمینان از یکپارچگی و درستی سنسور از پایه‌های ضربه‌گیر یا محفظه‌های محکم و با دوام استفاده شود.
حفاظت در برابرEMI و RFI
در سنسورهایی که در محیط‌های مستعد تداخل فرکانس رادیویی یا الکترومغناطیسی کار می‌کنند ممکن است از محافظ برای به حداقل رساندن تأثیر میدان‌های الکترومغناطیسی خارجی بر عملکرد سنسور استفاده شود.
سطح حفاظت محیطی مورد نیاز برای یک سنسور به کاربرد خاص آن سنسور و شرایط کاری از قبل برنامه ریزی شده بستگی دارد. سازندگان معمولا اطلاعاتی در مورد مشخصات محیطی و محدودیت‌های سنسورهای خود، از جمله محدوده دما، رتبه‌بندی IP یا مطابقت با استانداردهای صنعتی مربوطه ارائه می‌دهند.
IP سنسور چیست؟
حفاظت در مقابل ورود مواد خارجی سنسور(Sensor Ingress Protection)، که معمولاً به عنوان رتبه بندی IP یا کد IP شناخته می شود، به استانداردی
اشاره دارد که میزان عدم نفوذپذیری سنسور در برابر اجسام جامد (مانند گرد و غبار) و مایعات (مانند آب) را طبقه بندی و رتبه بندی می کند.
به عنوان مثال، یک سنسور دارای استاندارد IP67 در برابر گرد و غبار مقاوم است و می تواند تا عمق خاصی در آب غوطه ور شود بدون اینکه عملکرد آن به خطر بیفتد.
کد IP یک استاندارد بین المللی است که توسط کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی (IEC) تعریف شده است.
کد IP از دو رقم تشکیل شده است. رقم اول سطح مقاومت در برابر اجسام جامد را نشان می دهد، در حالی که رقم دوم نشان دهنده سطح مقاومت در برابر مایعات است. هر رقم دارای معنی و محدوده ای از مقادیر خاص است:
محافظت در برابر اجسام جامد:
0: بدون محافظت
1-6: محافظت در برابر اجسام جامد با اندازه های مختلف که می تواند شامل قسمت های بزرگ بدن مانند دست ها باشد (به عنوان مثال، جلوگیری از تماس تصادفی با اجزای خطرناک).
7: محافظت در برابر نفوذ مقداری از اجرام جامد مانند گرد و غبار که ممکن است در عملکرد طبیعی سنسور اختلال ایجاد کنند.
8: حفاظت کامل در برابر نفوذ گرد و غبار.
محافظت در برابر مایعات:
0: بدون محافظت
1-8: محافظت در برابر مایعات با شدت های مختلف، از چکیدن آب تا جت های قدرتمند آب یا غوطه ور شدن در آب در اعماق مختلف برای مدت زمان مشخص.
هر چه مقدار عددی اختصاص داده شده به هر رقم بیشتر باشد، میزان حفاظت و مقاومت سنسور نیز بیشتر است. به عنوان مثال، یک سنسور با رتبه IP68 محافظت عالی در برابر گرد و غبار و آب دارد و آن را برای محیط های سخت و ناملایم بسیار مناسب می کند.
توجه به این نکته مهم است که سیستم رتبه بندی IP در درجه اول بر محافظت در برابر جامدات و مایعات تمرکز دارد. سایر عوامل مانند مقاومت در برابر لرزش، ضربه، تداخل الکترومغناطیسی و دمای بیش از حد بالا یا پایین، بخشی از کد IP نیستند.
برای یافتن میزان مقاومت سنسور در مقابل ورود مواد خارجی (IP) یک سنسور، معمولاً باید به مستندات موجود از محصول یا مشخصات ارائه شده توسط سازنده (دیتاشیت) مراجعه کنید.