سنسور صنعتی چیست؟
سنسور المان حس کننده ای است که کمیت های فیزیکی، رطوبت، حرارت و غیره را به کمیت های الکتریکی آنالوگ یا دیجیتال تبدیل می کنند. سنسور ها در دستگاه های اندازه گیری، سیستم های کنترل آنالوگ و دیجیتال مانند PLC مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد سنسور ها و قابلیت اتصال آنها به دستگاه های مختلف باعث شده است که سنسور ها جز جدا نشدنی سیستم های کنترل اتوماتیک باشند. بعضی از سنسور ها بصورت جداگانه و بعضی از سنسور ها با دستگاه های اندازه گیری دیگر همراه می شوند و اطلاعات حس شده را می خوانند و به واحد کنترل اعلام می کنند و باعث تغییر وضعیت عملکرد دستگاه ها می شوند.
سنسور های صنعتی به دو نوع تقسیم می شوند
- سنسور های تماسی
- سنسور های غیر تماسی
سنسور های تماسی: سنسور های تماسی از طریق تماس با قطعه آن را حس می کنند و اطلاعات را به کنترل کننده می فرستند. سنسور های تماسی به دو دسته سنسور های تشخیص تماس و سنسور های نیرو، فشار طبقه بندی می شوند.
سنسور های غیر تماسی (مجاورتی): سنسور های غیر تماسی سنسور هایی هستند که با نزدیک شدن یک قطعه آن را حس می کنند و فعال می شوند. سنسور های غیر تماسی دقت و سرعت پاسخگویی بالایی دارند، اما نحوه ساخت سنسور های غیر تماسی مشکل می باشد.
انواع سنسورهای صنعتی غیر تماسی
- سنسور القایی
- سنسور خازنی
- سنسور آلتراسونیک
- سنسور نوری
- سنسور مغناطیسی
- سنسور نخ
- سنسور کد رنگ
- سنسور اسپید پیک آب (القایی سرعت)
- سنسور القایی نامور
- سنسور القایی آنالوگ
- سنسور اثر هال
- سنسور گاز
- سنسور فشار
- سنسور فلز داغ
- سنسور دوبله گیر
- سنسور چگالی دود و غبار
- سنسور تراکشن لوکوموتیو
در ادامه به شرح و کاربرد هر کدام از سنسور های نامبرده می پردازیم.
سنسور القایی
سنسور های القایی نوعی از سنسور های غیر تماسی می باشند، این سنسور ها در مقابل فلزات قرار می گیرند و اطلاعات را دریافت می کنند و به سیستم های اندازه گیری و مدار های کنترلی مانند Relay و plc ارسال می نمایند. سنسور های القایی از پر کاربرد ترین سنسور های غیر تماسی در اکثر صنایع می باشند.
کاربرد سنسور القایی:
از سنسور های القایی فقط برای سنس فلزات استفاده می شود و برای تشخیص اجسام غیر فلزی مثل کاغذ و پلاستیک قابل استفاده نمی باشد.
- اندازه گیری فاصه از قطعه
- جداسازی قطعات با ابعاد مختلف
- اندازه گیری ضخامت قطعات فلزی
- تشخیص قطعات فلزی شکسته دستگاه های مختلف صنعتی
- جداسازی قسمت فلزی قطعات
- آشکار سازی هر گونه تغییر در دندانه چرخ دنده های فلزی
- اندازه گیری و کنترل سرعت و آشکار سازی حرکت های مکانیکی
سنسور خازنی
سنسور خازنی جز سنسور های بدون تماس و بدون کنتاکت الکتریکی هستند و اجسام فلزی و غیر فلزی مانند پلاستیک، شیشه، مایعات، کاغذ را حس می نمایند. این سنسور ها برای کنترل سطوح در مخازنی که از مواد پودری، مایع یا دانه پر شده اند مناسب می باشد. همچنین از آنها می توان به عنوان مولد پالس به منظور کنترل وضعیت برنامه ماشین آلات، برای شمارنده ها و آشکار سازی تقریبا تمام مواد فلزی و غیر فلزی استفاده کرد.
مزایا سنسور خازنی
- مناسب جهت تشخیص فلزات و غیر فلزات
- غیر تماسی
- حجم کم
- نصب آسان
- حساسیت بالا
- محدوده باند گسترده
کاربرد سنسور خازنی
- کنترل سطح
- کنترل وجود مایع در محیط بسته
- شمارش اجسام عایق
- اندازه گیری سرعت
- کنترل حرکت و انحراف پارچه
سنسور آلتراسونیک (سطح سنج)
سنسورهای آلتراسونیک یک پالس صوتی کوتاه به سطح جسم ارسال می کنند و سیگنال بازتابیده شده را دریافت و زمان رفت و برگشت محاسبه می گردد.
مزایا سنسور التراسونیک
- دقت بالا
- سرعت بالا
- ارزان قیمت
- هزینه کم تعمیرات و نگهداری
- غیرتماسی
- مقاوم در برابر خوردگی و سایش
کاربرد سنسور آلتراسونیک
- اندازه گیری فاصله و عمق
- همگن نمودن مواد مذاب
- آزمایشات کیفی جهت تعیین محل شکاف ها و سوراخ ها
سنسور نوری (فتو الکترونیک)
سنسور نوری برای تشخیص اجسام فلزی و غیر فلزی استفاده می شود. سنسور نوری با LED های نیمه هادی کار می‌کنند. نور ارسالی سنسور از نوع داده های قطار پالسی است. استفاده از این الگوریتم پالسی مشخص، به سنسور این امکان را می‌دهد که بین نور ارسالی از سنسور و نور های محیطی مانند نور خورشید تمایز قائل شود.
سنسور نوری برای تشخیص اجسام فلزی و غیر فلزی استفاده می شود. سنسور های نوری با LED های نیمه هادی کار می‌کنند. نور ارسالی سنسور از نوع داده های قطار پالسی است. استفاده از این الگوریتم پالسی مشخص، به سنسور این امکان را می‌دهد که بین نور ارسالی از سنسور و نور های محیطی مثل نور خورشید تمایز قائل شود.
کاربرد سنسور نوری
- کنترل عبور و مرور افراد
- شمارش خط تولید با سرعت بالا
- کنترل سطوح از جمله کنترل سطوح مخازن
- تشخیص پارگی یا کنترل حرکت ورق
- کنترل حرکت پارچه
انواع سنسور های نوری
- سنسور نوری یک طرفه
- سنسور نوری دو طرفه
- سنسور نوری رفلکتوری
- سنسور نوری کنترل سطح
- سنسور نوری مادون قرمز
سنسور نوری یک طرفه
فرستنده سنسور های نوری یک طرفه، پرتو نوری را به جسمی که مقابل آن قرار گرفته است می تاباند و بخشی از پرتو نور باز تابیده می شود تا عبور جسم تشخیص داده شود. سنسور نوری یک طرفه در صنعت سرامیک و در زمینه حمل کاربرد دارند.
مزایای سنسور نوری یک طرفه
- یک تکه بودن سنسور و کاهش هزینه
- نصب و تنظیم آسان
معایب سنسور نوری یک طرفه
- برد کوتاه (توانایی تشخیص جسم تا حداکثر یک متر)
- عدم توانایی و ایجاد خطا در تشخیص رنگ های خیلی سفید یا خیلی سیاه
- دقت پایین تر نسبت به سنسور های دو طرفه و آینه ای
- قابلیت اطمینات کمتر
- عدم توانایی استفاده از سنسور در صورت وجود یک سطح براق و روشن پشت اجسام
سنسور نوری دو طرفه
در این سنسور ها بخش فرستنده و گیرنده از یکدیگر مجزا هستند، بخش فرستنده پرتو نوری می فرستد و بخش گیرنده نور دریافت می کند. در صورتی که بین فرستنده و گیرنده، جسم یا مانعی وجود داشته باشد، گیرنده سیگنالی را می فرستد و طبق برنامه از پیش تعیین شده برنامه های لازم اجرا می گردد.
مزایا سنسور نوری دو طرفه
- حافظه طولانی مدت
- قابلیت تشخیض اجسام تا ۳۰ متر
- خطای ناچیز و قابل اطمینان بودن
- قابلیت تشخیص موقعیت دقیق اجسام
معایب سنسور نوری دو طرفه
- دو کابله بودن و نیاز به کابل کشی بیشتر و طولانی تر
- هزینه بیشتر
- مدت زمان طولانی تر جهت نصب و راه اندازی
کاربرد سنسور نوری دو طرفه
- در اتوماسیون کارخانه ها جهت قرار گیری اجسام در محل درست
- گیت فرودگاه، مترو، فروشگاه ها و غیره
- در محیط هایی که نیاز به حافظه بالا جهت ذخیره سازی داشته باشند مانند کارواش و محیط های آلوده
سنسور نوری رفلکتوری
سنسور های نوری رفلکتوری بر مبنای ارسال امواج مادون قرمز و دریافت انعکاس امواج از رفلکتور طراحی می شوند، در این حالت امواج مادون قرمز به صورت جداگانه در فضا منتشر می شوند و یک منعکس کننده در فاصله معین مقابل سنسور قرار می گیرد، امواج مادون قرمز ارسال شده پس از برخورد به این منعکس کننده با زاویه ۹۰ درجه نسبت به امواج منتشر شده به طرف گیرنده بر می گردد.
سنسور القایی سرعت (اسپید پیک آب)
سنسور القایی سرعت از نوع سنسور هایی می باشد که به منظور اندازه گیری سرعت استفاده می شوند. در قسمت حساس سنسور القایی سرعت، میدان مغناطیسی وجود دارد و این میدان در اثر حرکت چرخ دنده ها تغییر می کند، از آنجا که خروجی این سنسور ها سلفی می باشد، این تغییرات میدان به صورت پالس هایی در خروجی ظاهر می شوند. برخی از این سنسور ها نیاز به تقویت کننده در خروجی دارند.
کاربرد سنسور القایی سرعت
- اندازه گیری سرعت موتور
- لوکوموتیو
- چرخ دنده
- پمپ
- توربین
Very good article. I certainly appreciate this website. Keep writing!
This is the perfect blog for anyone who wishes to find out about this topic. You understand so much its almost hard to argue with you (not that I actually would want toÖHaHa). You definitely put a brand new spin on a topic that has been discussed for many years. Excellent stuff, just great!
Thanks