بشكل عام ، نستخدم لوحات مفاتيح مقبس الحائط التقليدية لتشغيل الأجهزة الصناعية أو الأجهزة المنزلية مثل المروحة ، والمبرد ، والمحركات الصناعية ، وما إلى ذلك. لكن من الصعب جدًا تشغيل المفاتيح بانتظام. لذلك، أتمتة المنزل وأنظمة الأتمتة الصناعية تم تطويرها لسهولة التحكم في جميع الأحمال الكهربائية والإلكترونية المطلوبة. يمكن تصميم هذه الأتمتة في نظام الطاقة باستخدام مختلف أنواع أجهزة الاستشعار ودوائر الاستشعار. إذن ، تقدم هذه المقالة نظرة عامة شاملة على ما هو المستشعر ، وأنواعه المختلفة ، والمبدأ جنبًا إلى جنب مع مخططات الدوائر.
ما هو المستشعر؟
يمكن تعريف الجهاز الذي يعطي مخرجات عن طريق الكشف عن التغيرات في الكميات أو الأحداث على أنه جهاز استشعار. بشكل عام ، يُطلق على المستشعرات اسم الأجهزة التي تولد إشارة كهربائية أو إشارة خرج ضوئي تتوافق مع التغيرات في مستوى المدخلات. هناك أنواع مختلفة من المستشعرات ، على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك المزدوج الحراري الذي يمكن اعتباره مستشعر درجة حرارة ينتج جهد خرج بناءً على تغيرات درجة حرارة الإدخال.
يمكن للمرء أن يلاحظ العديد من أنواع أجهزة الاستشعار في العديد من المجالات المستخدمة في تطبيقات مختلفة. دعونا ننظر في عدد قليل من أنواع أجهزة الاستشعار .
أنواع المستشعرات
أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار في الإلكترونيات
في حياتنا اليومية ، اعتدنا على استخدام أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار بشكل متكرر في أنظمة الطاقة لدينا مثل الأجهزة الكهربائية والإلكترونية وأنظمة التحكم في الحمل والأتمتة المنزلية أو الأتمتة الصناعية وما إلى ذلك.
يمكن تصنيف جميع أنواع أجهزة الاستشعار بشكل أساسي إلى أجهزة الاستشعار التناظرية وأجهزة الاستشعار الرقمية . ولكن ، هناك عدد قليل من أنواع المستشعرات مثل مستشعرات درجة الحرارة ، وأجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء ، وأجهزة الاستشعار فوق الصوتية ، وأجهزة استشعار الضغط ، وأجهزة استشعار القرب ، وأجهزة الاستشعار التي تعمل باللمس والتي تستخدم بشكل متكرر في معظم تطبيقات الإلكترونيات.
- جهاز استشعار درجة الحرارة
- مستشعر الأشعة تحت الحمراء
- أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية
- استشعار تعمل باللمس
- أجهزة استشعار القرب
- مقياس الضغط
- مستشعرات المستوى
- مجسات الدخان والغاز
جهاز استشعار درجة الحرارة
تعتبر درجة الحرارة من أكثر الكميات البيئية شيوعًا التي يتم قياسها لأسباب مختلفة. هناك أنواع مختلفة من أجهزة استشعار درجة الحرارة التي يمكنها قياس درجة الحرارة ، مثل a الحرارية ، الثرمستورات ، مستشعرات درجة حرارة أشباه الموصلات ، كاشفات درجة حرارة المقاومة (RTDs) ، وما إلى ذلك. بناءً على المتطلبات ، يتم استخدام أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار لقياس درجة الحرارة في التطبيقات المختلفة.
جهاز استشعار درجة الحرارة
دائرة استشعار درجة الحرارة
يمكن استخدام مستشعر درجة حرارة بسيط مع الدائرة لتشغيل أو إيقاف الحمل عند درجة حرارة محددة يتم الكشف عنها بواسطة مستشعر درجة الحرارة (يتم استخدام الثرمستور هنا). تتكون الدائرة من البطارية ، والثرمستور ، والترانزستورات ، والمرحل ، وهي متصلة كما هو موضح في الشكل.
دائرة استشعار درجة الحرارة
يتم تنشيط المرحل بواسطة مستشعر درجة الحرارة عن طريق اكتشاف درجة الحرارة المطلوبة. وبالتالي ، يقوم المرحل بتبديل الحمل المتصل به (يمكن أن يكون الحمل AC أو DC). يمكننا استخدام هذه الدائرة للتحكم في المروحة تلقائيًا بناءً على درجة الحرارة.
التطبيق العملي لجهاز استشعار درجة الحرارة
في المقام الأول ، ضع في اعتبارك مجسات درجة الحرارة والتي يتم تصنيفها مرة أخرى إلى أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار مثل الثرمستورات وأجهزة استشعار درجة الحرارة الرقمية وما إلى ذلك.
تعتبر وحدة التحكم في درجة الحرارة الرقمية القابلة للبرمجة مشروعًا إلكترونيًا عمليًا يعتمد على نظام مضمن ، وقد تم تصميمه ، ويستخدم للتحكم في درجة حرارة أي جهاز بناءً على متطلبات التطبيقات الصناعية. تظهر مجموعة دارة مستشعر درجة الحرارة الرقمية في الشكل أدناه.
يمكن تمثيل مخطط كتلة دارة المشروع على النحو التالي مع كتل مختلفة كما هو موضح في الشكل.
ال كتلة امدادات الطاقة يتكون من مصدر تيار متردد 230 فولت ، ومحول تنحي لتخفيض الجهد ، ومعدل لتصحيح الجهد من التيار المتردد إلى التيار المستمر ، ومنظم الجهد للحفاظ على جهد ثابت الناتج DC لإعطاء مدخلات لدائرة المشروع.
يتم توصيل شاشة LCD بوحدات التحكم الدقيقة 8051 لعرض قراءات درجة الحرارة في نطاق -55 درجة مئوية إلى + 125 درجة مئوية. يتم استخدام مستشعر درجة الحرارة الرقمية IC DS1621 لتوفير قراءات درجة حرارة 9 بت إلى وحدة التحكم الدقيقة.
تُستخدم ذاكرة EEPROM غير المتطايرة لتخزين إعدادات درجة الحرارة التي يحددها المستخدم (الحد الأقصى والأدنى) من خلال مجموعة من المفاتيح إلى وحدات التحكم الدقيقة 8051. يتم توصيل المرحل بالمتحكم الدقيق الذي يمكن تشغيله باستخدام مشغل الترانزستور. يمكن دفع الحمولة باستخدام هذا المرحل (هنا يتم تمثيل الحمل كمصباح لغرض العرض).
مستشعر الأشعة تحت الحمراء
تسمى رقائق الصور الصغيرة التي تحتوي على خلية ضوئية تستخدم لإصدار وكشف ضوء الأشعة تحت الحمراء باسم مستشعرات الأشعة تحت الحمراء. تستخدم مستشعرات الأشعة تحت الحمراء بشكل عام لتصميم تقنية التحكم عن بعد. مستشعر IR يمكن استخدامها لاكتشاف عوائق السيارة الآلية وبالتالي التحكم في اتجاه السيارة الآلية. هناك أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار التي يمكن استخدامها للكشف عن أضواء الأشعة تحت الحمراء.
مستشعر الأشعة تحت الحمراء
دائرة استشعار الأشعة تحت الحمراء
تُستخدم دائرة مستشعر الأشعة تحت الحمراء البسيطة في حياتنا اليومية كجهاز تحكم عن بعد للتلفزيون. وتتكون من دائرة باعث الأشعة تحت الحمراء ودوائر مستقبل الأشعة تحت الحمراء التي يمكن تصميمها كما هو موضح في الشكل.
دائرة استشعار الأشعة تحت الحمراء
دائرة باعث الأشعة تحت الحمراء التي يتم استخدامها كجهاز تحكم عن بعد بواسطة جهاز التحكم تستخدم لإصدار ضوء الأشعة تحت الحمراء. يتم إرسال ضوء الأشعة تحت الحمراء هذا أو إرساله إلى دائرة مستقبل الأشعة تحت الحمراء التي تتفاعل مع الجهاز مثل جهاز تلفزيون أو روبوت يعمل بالتحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء بناءً على الأوامر المستلمة ، يتم التحكم في التلفزيون أو الروبوت.
التطبيق العملي لجهاز استشعار الأشعة تحت الحمراء
تستخدم مستشعرات الأشعة تحت الحمراء بشكل متكرر لتصميم أجهزة التحكم عن بعد في التلفزيون. إنه مشروع إلكترونيات بسيط قائم على مستشعر الأشعة تحت الحمراء يستخدم للتحكم في مركبة روبوتية عن بُعد باستخدام جهاز التحكم عن بعد في التلفزيون العام أو جهاز التحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء . تظهر دائرة مشروع السيارة الآلية التي يتم التحكم فيها بواسطة مستشعر الأشعة تحت الحمراء في الشكل.
يتكون الرسم التخطيطي للمركبات الروبوتية التي يتم التحكم فيها بالأشعة تحت الحمراء من كتل مختلفة مثل المحركات وغواص المحرك المتفاعل مع متحكمات 8051 وبطارية لإمداد الطاقة وكتلة مستقبل الأشعة تحت الحمراء وجهاز التحكم عن بعد في التلفزيون أو جهاز التحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء كما هو موضح في الشكل.
هنا ، يتم استخدام جهاز التحكم عن بعد الخاص بالتلفزيون القائم على مستشعر الأشعة تحت الحمراء لإرسال الأوامر إلى السيارة الآلية عن بُعد من قبل المستخدم. استنادًا إلى الأوامر التي يتلقاها مستقبل الأشعة تحت الحمراء المتصل بالمتحكم الدقيق في نهاية جهاز الاستقبال. يولد الميكروكونترولر إشارات مناسبة لقيادة المحركات بحيث تتحكم في اتجاه السيارة الروبوتية للأمام أو للخلف أو لليسار أو لليمين.
أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية
يُطلق على محول الطاقة الذي يعمل على مبدأ مشابه للسونار أو الرادار ويقدر سمات الهدف عن طريق الترجمة أجهزة الاستشعار أو أجهزة الإرسال والاستقبال فوق الصوتية. هناك أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار التي يتم تصنيفها على أنها أجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية نشطة وغير نشطة يمكن تمييزها بناءً على عمل المستشعرات.
يتم استقبال الموجات الصوتية عالية التردد الناتجة عن أجهزة استشعار الموجات فوق الصوتية النشطة مرة أخرى بواسطة جهاز استشعار الموجات فوق الصوتية لتقييم الصدى. وبالتالي ، يتم استخدام الفاصل الزمني الذي يستغرقه إرسال واستقبال الصدى لتحديد المسافة إلى الجسم. ولكن ، أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية السلبية تستخدم فقط للكشف عن الضوضاء فوق الصوتية الموجودة في ظل ظروف محددة.
جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية مع الدائرة
تتكون وحدة الموجات فوق الصوتية الموضحة في الشكل أعلاه من جهاز إرسال وجهاز استقبال ودائرة تحكم بالموجات فوق الصوتية. التطبيق العملي ل أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية مع الدائرة كدائرة استشعار مسافة بالموجات فوق الصوتية كما هو موضح أدناه.
عندما يتم توفير مصدر طاقة للدائرة ، يتم إنشاء وإرسال الموجات فوق الصوتية من المستشعر وتنعكس مرة أخرى من عائق أو شيء أمامه. بعد ذلك ، يستقبلها جهاز الاستقبال ويتم استخدام الوقت الإجمالي الذي يستغرقه الإرسال والاستقبال لحساب المسافة بين الكائن والمستشعر. يستخدم الميكروكونترولر لمعالجة العمليات بأكملها والتحكم فيها باستخدام تقنيات البرمجة. يتم توصيل شاشة LCD بالدائرة لعرض المسافة (بشكل عام بالسنتيمتر).
التطبيق العملي لجهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية
يمكن استخدام أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية مع الدوائر لقياس مسافة الجسم. تُستخدم هذه الطريقة ، حيث لا يمكننا تنفيذ الطرق التقليدية للقياس مثل المناطق التي يتعذر الوصول إليها مثل درجات الحرارة المرتفعة أو مناطق الضغط ، وما إلى ذلك. تظهر مجموعة دارة مشروع قياس المسافة القائمة على المستشعر فوق الصوتي في الشكل.
يظهر قياس المسافة بواسطة مخطط كتلة دائرة مشروع المستشعر بالموجات فوق الصوتية في الرسم التخطيطي أدناه. يتكون من كتل مختلفة مثل كتلة إمداد الطاقة ، وشاشة LCD ، ووحدة فوق صوتية ، وكائن يجب قياس المسافة ، و 8051 ميكروكنترولر .
يتكون محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية المستخدم في هذا المشروع من جهاز إرسال واستقبال بالموجات فوق الصوتية. تنعكس الموجات المرسلة من جهاز الإرسال فوق الصوتي إلى المستقبل فوق الصوتي من الجسم. يتم حساب الوقت المستغرق لإرسال واستقبال هذه الموجات باستخدام سرعة الصوت.
استشعار تعمل باللمس
يمكن تعريف مستشعرات اللمس على أنها مفاتيح يتم تنشيطها باللمس. هناك أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار التي تعمل باللمس والتي يتم تصنيفها بناءً على نوع اللمسات مثل مفتاح اللمس بالسعة والمقاومة مفتاح اللمس ، ومفتاح اللمس بيزو.
استشعار تعمل باللمس
لمس حساس الدائرة
تمثل الدائرة تطبيقًا بسيطًا لمستشعر اللمس الذي يتكون من مؤقت 555 يعمل في الوضع أحادي الاستقرار ، ومستشعر أو لوحة تعمل باللمس ، ومصباح LED ، وبطارية ، ومكونات إلكترونية أساسية.
لمس حساس الدائرة
الدائرة متصلة كما هو موضح في الشكل أعلاه. أثناء الحالة العادية ، عندما لا يتم لمس لوحة اللمس ، يظل مؤشر LED في حالة إيقاف التشغيل. إذا تم لمس لوحة اللمس ، فسيتم إرسال إشارة إلى أجهزة ضبط الوقت 555. من خلال استشعار الإشارة المستلمة من لوحة اللمس ، يعمل المؤقت 555 على تنشيط مؤشر LED وبالتالي يضيء مؤشر LED للإشارة إلى اللمسة التي تم إجراؤها على مستشعر اللمس أو اللوحة.
التطبيق العملي لمستشعر اللمس
تم تصميم الحمل الحساس للمس للتحكم في الحمل. تظهر مجموعة دارة مشروع تبديل الحمل التي يتم التحكم فيها باللمس في الشكل.
يتكون مفتاح الحمل القائم على حساس اللمس والذي يتم التحكم فيه باللمس من كتل مختلفة مثل كتلة إمداد الطاقة ، 555 جهاز توقيت ، لوحة حساس تعمل باللمس أو لوحة تعمل باللمس ، مرحل ، وتحميل كما هو موضح في الرسم التخطيطي لمفتاح التحميل الذي يتم التحكم فيه باللمس
يتم توصيل أجهزة ضبط الوقت 555 المستخدمة في الدائرة في الوضع أحادي الاستقرار ، والذي يستخدم لقيادة مرحل لتشغيل الحمل لمدة زمنية محددة. يتم توصيل دبوس الزناد الخاص بالمؤقتات 555 بلوحة اللمس ، وبالتالي ، يمكن تشغيل 555 مؤقتًا عن طريق اللمس. عندما يتم تشغيل 555 مؤقتًا عن طريق اللمس (يتطور الجهد بلمسة جسم الإنسان) ، فإنه يوفر منطقًا عاليًا لفاصل زمني ثابت. يمكن تغيير هذا الفاصل الزمني الثابت عن طريق تغيير اتصال ثابت وقت RC بالمؤقت. وبالتالي ، فإن خرج المؤقت 555 يقود الحمل عبر المرحل ويتوقف الحمل تلقائيًا بعد مدة زمنية محددة.
وبالمثل ، يمكننا تطوير أدوات كهربائية و مشاريع الإلكترونيات باستخدام مستشعرات أكثر تقدمًا مثل نظام فتح الباب التلقائي القائم على مستشعر PIR. توليد الكهرباء على أساس مستشعر الضغط والذي يمكن تنفيذه عن طريق وضع الألواح الكهروإجهادية (هذه نوع واحد من مستشعرات الضغط) تحت قاطع السرعة على الطرق السريعة لتوليد الكهرباء لأضواء الطرق السريعة. دائرة كاشف القرب القائم على مستشعر القرب.
الآن ، دعونا نمضي قدمًا ونعرف أنواع المستشعرات بناءً على كل مجال مثل إنترنت الأشياء ، والروبوتات ، والبناء ، وعبر العديد من الصناعات.
مستشعرات في إنترنت الأشياء
IoT هي المنصة التي أصبحت في الآونة الأخيرة بمثابة النطاق المركزي لجميع الأشياء المتعلقة بالتكنولوجيا. تتمثل وظيفة إنترنت الأشياء في تقديم أنواع متعددة من المعلومات والذكاء من خلال تنفيذ أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار. تعمل هذه المستشعرات على جمع المعلومات والعمل عليها والمشاركة عبر أجهزة متصلة متعددة. مع كل المعلومات التي تم جمعها ، تسمح المستشعرات بالوظائف التلقائية وجعل التكنولوجيا أكثر ذكاءً. أدناه هي أنواع المستشعرات في إنترنت الأشياء نطاق.
أجهزة استشعار القرب
هذا نوع من مستشعرات إنترنت الأشياء حيث يحدد وجود أو عدم وجود الكائن المحيط أو يعثر على خصائص الكائن. ثم يقوم بتحويل الإشارة المكتشفة إلى الشكل الذي يفهمه المستخدم بوضوح أو قد يكون جهازًا إلكترونيًا بسيطًا لا يتصل به.
دائرة مستشعر القرب
يتم تطبيق مستشعرات القرب بشكل أساسي في مجال البيع بالتجزئة حيث يمكنهم معرفة الحركة والارتباط الموجود بين المنتج والمستهلك. مع هذا يمكن للمستخدمين تلقي إخطارات سريعة بتحديثات الخصم والعروض الحصرية للمنتجات المثيرة للاهتمام. والمجال الآخر في السيارات.
على سبيل المثال ، عندما تقوم بعكس اتجاه السيارة ، سوف تحصل على أصوات إذا تم العثور على أي عائق ، وهنا يتم تنفيذ تشغيل مستشعر القرب.
هناك العديد من الأنواع الأخرى من مستشعرات القرب وهي:
- مجسات سعوية
- مجسات حثي
- مجسات كهروضوئية
جهاز استشعار كيميائي
يتم تنفيذ هذه المجسات في مختلف الصناعات. الهدف الرئيسي من هذه المستشعرات هو الإشارة إلى أي نوع من التغييرات في السائل أو الكشف عن أي تغيرات كيميائية في الهواء. يتم تنفيذ هذه بشكل حاسم في البلدات والمدن الكبرى لأنه من المهم البحث عن التغييرات وتوفير السلامة للسكان.
يمكن رؤية التنفيذ الأساسي لأجهزة الاستشعار الكيميائية في مراقبة الغلاف الجوي التجارية وإدارة العمليات التي يمكن أن تكون إما مواد كيميائية متطورة عن قصد أو عرضية ، أو التعرض الخطير أو الإشعاعي ، أو العمليات القابلة لإعادة الاستخدام في المحطات الفضائية ، والصناعات الدوائية ، وغيرها الكثير.
أجهزة الاستشعار الكيميائية الأكثر استخدامًا هي
- نوع الغاز الكهروكيميائي
- FET الكيميائي
- المقاوم الكيميائي
- الأشعة تحت الحمراء غير المشتتة
- نوع قطب زجاج الأس الهيدروجيني
- nanorod أكسيد الزنك
- نوع كلوريد الفلورسنت
مستشعر الغاز
هذه هي تقريبًا نفس المستشعرات الكيميائية ولكنها يتم تنفيذها حصريًا لمراقبة التعديلات في جودة الهواء ومعرفة وجود أنواع مختلفة من الغازات. على غرار المستشعرات الكيميائية ، يتم توظيفها في مجالات متعددة مثل الزراعة والصحة والتصنيع وتستخدم لمراقبة جودة الهواء ، والتعرف على الغازات السامة أو القابلة للاشتعال ، والإشراف على الغازات الخطرة في صناعات الفحم ، وأعمال النفط والغاز ، والتحقيق في المختبرات الكيميائية ، والهندسة - الدهانات والبلاستيك والمطاط والطب والبتروكيماويات وغيرها.
عدد قليل من أجهزة استشعار الغاز الأكثر استخدامًا هي من
- نوع الهيدروجين
- نوع مراقبة الأوزون
- رطوبة
- مستشعر ثاني أكسيد الكربون
- النوع الغازي الكهروكيميائي
- نوع حبة الحفاز
- نوع تلوث الهواء
- نوع الكشف عن أول أكسيد الكربون
- نوع الكشف عن الغاز
هذا كل شيء عن مجسات الغاز والكيمياء وأنواعها.
مجسات الرطوبة
الرطوبة هي المصطلح الذي يتم تحديده على أنه كمية البخار الموجودة في الهواء الجوي أو في المواد الغازية الأخرى. مجسات الرطوبة تلتزم عمومًا باستخدام مستشعرات درجة الحرارة لأن معظم عمليات التصنيع تحتاج إلى ظروف تشغيل دقيقة. مع قياس الرطوبة ، يمكن للمرء أن يتأكد من أن الإجراء بأكمله يسير بسهولة وعندما يحدث تعديل مفاجئ ، فإنهم يتابعون العمل الفوري حيث تحدد هذه المستشعرات التباين بسرعة أكبر.
العديد من المجالات مثل السكنية والتجارية تستخدم مجسات الرطوبة هذه لأغراض التدفئة والتهوية والتبريد. حتى هذه المستشعرات يمكن ملاحظتها في العديد من المجالات الأخرى مثل الرسم والمستشفيات والأدوية والأرصاد الجوية والسيارات والصوبات الزراعية وصناعات الطلاء.
هذه هي المستخدمة بشكل رئيسي أنواع المستشعرات في إنترنت الأشياء نطاق.
مجسات في الروبوتات
تكتسب المستشعرات أهمية أكبر في صناعة الروبوتات لأنها تسمح للإنسان الآلي بالتعرف على البيئة المحيطة ومن ثم تسهيله للعمليات اللازمة. بدون استخدام هذه المستشعرات ، يمكن للروبوتات أداء عدد قليل من الأنشطة الرتيبة التي تقيد قدرة الروبوت.
مع كل هذه القدرات ، يمكن للروبوتات إجراء العديد من العمليات عالية المستوى. دعونا نناقش أكثر وضوحا حول مختلف انواع من أجهزة الاستشعار في الروبوتات .
مستشعر التسارع
يستخدم هذا النوع من أجهزة الاستشعار لحساب قيم الزاوية والتسارع. يستخدم مقياس التسارع بشكل أساسي لحساب التسارع. يوجد نوعان من القوى التي تظهر التأثير على مقياس التسارع وهما:
قوة ثابتة - هذه هي قوة الاحتكاك الموجودة بين أي جسمين. من خلال حساب قوة الجاذبية يمكن للمرء أن يعرف قيمة إمالة الروبوت. هذا الحساب مفيد للموازنة الآلية ، أو لمعرفة ما إذا كان الروبوت لديه حركة قيادة على منحدر أو على حافة مسطحة.
القوة الديناميكية - يقاس هذا بمقدار التسارع الضروري لحركة جسم ما. يحدد حساب القوة الديناميكية من خلال مقياس التسارع إما السرعة أو معدلات السرعة لما يتحرك فيه الروبوت.
تتوفر مستشعرات مقياس التسارع في تكوينات متعددة. يعتمد نوع الاختيار على متطلبات الصناعة. عدد قليل من المعلمات التي يجب التحقق منها قبل اختيار المستشعر المناسب هي عرض النطاق الترددي ونوع الإخراج إما رقمي أو تمثيلي والعدد الإجمالي للمحاور والحساسية.
توضح الصورة أدناه الرسم التخطيطي لجهاز استشعار التسارع.
مستشعر الصوت
عادةً ما تكون هذه المستشعرات عبارة عن أجهزة ميكروفون تُستخدم لمعرفة الصوت وتقديم مستوى الجهد المقابل بناءً على مستوى الصوت المكتشف. باستخدام جهاز استشعار الصوت ، يمكن تصنيع روبوت صغير للتنقل حسب مستوى الصوت المستقبَل.
عند مقارنتها بأجهزة استشعار الضوء ، فإن عملية تصميم مستشعرات الصوت معقدة إلى حد ما. وذلك لأن مستشعرات الصوت تقدم فرق جهد ضئيل للغاية ويجب تضخيم ذلك لتوفير تباين جهد قابل للقياس. تظهر دائرة تبديل مستشعر الصوت أدناه:
مستشعر الضوء
مستشعرات الضوء هي نوع من أجهزة محول الطاقة التي تُستخدم لتحديد الضوء وتولد تغيرًا في الجهد وهو نفس شدة الضوء الذي يأتي تحت مستشعرات الضوء .
يوجد نوعان أساسيان من أجهزة الاستشعار في صناعة الروبوتات وهما المقاومان الضوئيان والفولطائيون. حتى أن هناك أنواعًا أخرى من أجهزة استشعار الضوء التي لم يتم تنفيذها كثيرًا مثل الترانزستور الضوئي والأنابيب الضوئية.
المقاوم للصور
هذا نوع من المقاوم يستخدم بشكل أساسي لغرض الكشف عن الضوء. في هذا ، تتغير قيمة المقاومة بالتوافق مع مستوى شدة الضوء. الضوء الذي يسقط على المقاوم الضوئي له علاقة عكسية بقيمة مقاومة المقاوم الضوئي. في معظم الحالات ، يُطلق على المقاوم الضوئي اسم LDR وهو مقاوم يعتمد على الضوء. يظهر الرسم البياني لدائرة المقاوم الضوئي على النحو التالي:
الخلايا الضوئية
الخلايا الضوئية هي أجهزة تحويل الطاقة المستخدمة لغرض تحويل الإشعاع الشمسي إلى شكل طاقة كهربائية. تستخدم هذه بشكل رئيسي في عملية تصنيع الروبوتات الشمسية. تؤخذ الخلايا الكهروضوئية بشكل منفصل في الاعتبار كأجهزة مصدر للطاقة وهو التطبيق الذي يتم دمجه مع كل من المكثفات والترانزستورات ويمكنها تحويل هذا إلى جهاز استشعار.
مجسات اللمس
هذا نوع من المستشعرات يحدد جهة الاتصال الموجودة بين المستشعر والكائن. من المحتمل أن يتم تنفيذ المستشعرات اللمسية في السيناريوهات اليومية مثل المصابيح الخافتة أو التي تعزز السطوع عن طريق لمس قاعدتها وأزرار الرفع. بالإضافة إلى ذلك ، هناك العديد من التطبيقات الواسعة لأجهزة الاستشعار اللمسية حيث لا يكون الناس على دراية بها تمامًا. الأنواع الرئيسية لأجهزة الاستشعار اللمسية هي
استشعار تعمل باللمس
هذا هو المستشعر الذي يمتلك القدرة على الإحساس والتعرف على لمس الكائن والمستشعر. عدد قليل من الأجهزة التي تستخدم فيها أجهزة استشعار اللمس هي مفاتيح محدودة ، ومفاتيح صغيرة ، وغيرها. عندما يتلامس أي من الموصلات مع أي من الأقسام الصلبة ، فسيكون هذا الجهاز أكثر سهولة مما يوقف الحركة الآلية. علاوة على ذلك ، يتم استخدامه لغرض الفحص حيث يتم استخدام مسبار لقياس حجم المكون.
مستشعر القوة
يتم استخدام هذا لقياس قيم القوة لعمليات متعددة مثل تفريغ وتحميل الماكينة ، وحمل المواد ، وغيرها من العمليات التي يتم تشغيلها بواسطة الروبوت. يستخدم هذا المستشعر أيضًا على نطاق واسع في نهج التجميع لتحليل المشكلات. توجد طرق متعددة يتم تنفيذها في هذا المستشعر مثل استشعار المفصل واستشعار الصفيف اللمسي.
بصرف النظر عن هذه ، هناك أنواع عديدة من أجهزة الاستشعار في العديد من الصناعات. دعونا نلقي نظرة عامة سريعة على هؤلاء:
أنواع المستشعرات المستخدمة في البناء
أجهزة الاستشعار المستخدمة بشكل أساسي في صناعة البناء هي:
- مجسات درجة الحرارة
- مجسات كشف الحركة
- مجسات التيار الكهربائي والجهد
- مجسات كشف الدخان والحريق
- مستشعرات الكاميرا
- مجسات الغاز
أنواع المستشعرات في الاستشعار عن بعد
يوجد نوعان رئيسيان من أجهزة الاستشعار عن بعد وهما أجهزة الاستشعار النشطة والسلبية.
أجهزة الاستشعار النشطة
تولد هذه الطاقة لمسح الأشياء والمواقع ثم يقوم المستشعر بتحديد وحساب كمية الإشعاع المرتجع أو المنعكس من الجسم المستهدف. أمثلة المستشعرات النشطة هي RADAR و LIDAR حيث يتم حساب الفارق الزمني بين عملية الانبعاث وعملية العودة عن طريق تحديد المنطقة والسرعة واتجاه الكائن.
مجسات سلبية
تجمع هذه المستشعرات الإشعاع الذي يشع أو ينعكس من خلال المواقع أو الأشياء المحيطة. إن أهم مثال على المستشعر السلبي هو ضوء الشمس المنعكس. والأمثلة الأخرى هي مقاييس الإشعاع ، والأجسام المقترنة بالشحنات ، والأشعة تحت الحمراء ، وكاميرا الأفلام.
تصنيف أجهزة الاستشعار في الاستشعار عن بعد
أنواع المستشعرات في الاستشعار عن بعد
للتصميم أنواع مختلفة من الدوائر المستندة إلى أجهزة الاستشعار يمكنك تنزيل كتابنا الإلكتروني المجاني لتصميم مشاريع إلكترونية بنفسك. يمكنك أيضًا الاتصال بنا للحصول على المساعدة الفنية من خلال نشر أفكارك في قسم التعليقات أدناه. إليك سؤال لك ، ما هي أنواع المستشعرات الأخرى وبشكل أساسي تصميم الدوائر لأجهزة استشعار التدفق ؟
