آشنايی مقدماتی با سنسور ها ( The sensor )

[operator]

به احتمال زياد بارها نام فشگني را شنيده ايد و حتي از آن استفاده كرده ايده اما تا به حال در مورد نحوه كار آن انديشيده ايد ؟
معاني فارسي سنسور ميشود حسگر يعني قطه ايي كه بنا بر طراحي و نحوه ساخت خود مياوند اطاعات مختلفي را به صورت مورد نظر ارسال كند حال اين ارسال اطلاعات ميواند به صورت آنالوگ و يا ديجتال باشد.
نحوه كار سنسور تا قبل از استفاده رايج نيمه رسانا ها ساده و بر مبناي آنالوگ استوار بود و قالب اطلاعات را به صورت هاي ايتدايي ارسال ميكردند اما امروز به استفاده چشمگير از نميسه رسانا ها و مدارات مجتمع سنسور ها توانايي ارسال كردن و دهش دقيق داده را در كنار طول عمر و قيمت مناسب دارا هستند.
براي شروع يك دسته بندي كلي بر اساس نحوه عملكرد سنسور انجان مي دهيم.
سنسور هاي آنالوگ
اغلب اين سنسور ها به مانند يك ميكرو سويچ عمل ميكنند و با طراحي خاص و استفاده از عواملي مانند حركت هاي مكانيكي در ناحيه مورد نظر يا بود.نبود فشار , يا حتي تغيير چشمگير حوزه مغناطيس و يا انبساط و انبقاظ فرامين لازمه را به بخش مورد نظر ارسال ميكنند.
آز ساده ترين اين سنسور ها ميتوان به سنسور فشار روغن اشاره كرد كه تنها تونايي بيان كردن وجود داشتن يا نداشتن فشار روغن را دارا بود و تونايي نمايش مقدار فشا را ندارد( اگر لامپ روشن باشد فشار وجود ندارد و اگر خاموش باشد فشار وجود دارد)
سنسور هاي ديجيتال
مهمترين مشخصه اين سنسور داشتن دامنه وسيع اطلاعات در خروجي ميباشد به اين گونه كه در نوع آنالوگ در قالب موارد دو حالت داشتيم(روشن بودن يا خاموش بودن چراغ) اما در سنسور هاي ديجيتال تغييرات در دامنه زماني مورد نظر ميباشد(به عنوان مثال رلوكتور ).

در بخش بعدي به بيان مباني كار سنسور بدون در نظر گرفتن ديجتال و آنالوگ بدون ميپردازيم چون اين مبحث در زمان وارد كردن اطلاعات به مولتي يونيت ها به مانند ecu مفيد واقع ميشود.

[operator]

سنسور اصولا يك مبدل انرژي است. يعني قطعه اي است كه نوعي از انرژي را به نوع ديگر بتواند تبديل كند ولي اكثر سنسورها انواع مختلف انرژي مانند گرمايي-مكانيكي-شيميايي و ... را به انرژي الكتريكي تبديل ميكنند.
بنابراين در اكثر سنسورها ورودي انرژي است كه ميخواهيم اندازه گيري شود و در خروجي يك سيگنال الكتريكي متناسب با انرژي ورودي داريم.منظور از سيگنال الكتريكي جريان يا ولتاژ است.
تكنولوژي هاي متفاوتي براي ساخت سنسورها استفاده مي شود ولي با توجه به پيشرفت صنعت نيمه هادي امروزه بسياري از سنسورها با استفاده از قطعات نيمه هادي ساخته مي شوند. اصولا خروجي اكثر سنسورها يك سيگنال پيوسته (همه مقداره) دارد كه ما آنها را سنسور آنالوگ ميشناسيسم. اما براي آنكه خواندن اطلاعات خروجي سنسورها توسط سيستمهاي ديجيتال (مانند انواع پروسسورها از جمله اي سي يو) راحت تر انجام شود از مدارهاي واسطي براي تبديل خروجي آنالوگ به ديجيتال يا انجام مدولاسيونهاي خاص (مانند مدولاسيون فركانس يا عرض پالس) استفاده ميشود.
همانطور كه گفته شد ورودي سنسور يك نوع انرژي است. بر همين اساس سنسورها را ميتوان به گونه هاي زير تقسيم كرد.

1- آكوستيك
اندازه گيري سرعت. دامنه. فاز. پلاريزاسيون و قطبش امواج صوتي
2- بيولوژيك
اندازه گيري چگالي و اجزاي جرمهاي زيستي
3-الكتريكي
اندازه گيري جريان. بار. پتانسل. ميدان الكتريك. رسانايي
4-مغناطيسي
اندازه گيري ميدان و فلوي مغناطيسي
5-مكانيكي
اندازه گيري مكان. سرعت. شتاب. نيرو. استرس. فشار. استرين. چگالي. اندازه حركت. سرعت شارش.
6 نوري
اندازه گيري سرعت. دامنه. فاز. پلاريزاسيون و قطبش امواج الكترومغناطيس
7. تشعشعي
اندازه گيري نوع تشعشع. شدت. انرژي
8. حرارتي
اندازه گيري دما. گرماي ويژه. شارش گرما
9 شيميايي
اندازه گيري نوع و چگالي مواد شيميايي