آموزش و مشاوره:  |  فروش و اجرا: 43 59 361 0919  |  33 59 361 0919

ایمیل ramacontrol.co@gmail.com

ساعت کاری 8 تا 17

انواع سنسور ها و کاربرد آنها در اتوماسیون صنعتی

راما کنترل > وبلاگ ما > همه مقالات آموزشی > اتوماسیون صنعتی > انواع سنسور ها و کاربرد آنها در اتوماسیون صنعتی
انواع سنسور ها

انواع سنسورها وکاربرد آنها در اتوماسیون صنعتی

یک سنسور(sensor) وسیله ایست است که پارامترها را در مقیاس های الکتریکی، فیزیکی و یا سایر موارد شناسایی می کند و آنها را به صورت مقدار نشان می دهد.

به عبارت ساده، سنسورهای اتوماسیون صنعتی، دستگاه های هستند که خروجی (سیگنال) را با توجه به مقدار فیزیکی خاص (ورودی) نشان میدهند.

در  اتوماسیون صنعتی انواع سنسورها نقش مهمی را ایفا می کنند. تا محصولات به صورت هوشمندانه و اتوماتیک عمل کنند.

همچنین اجازه می دهند تا یک فرد برای شناسایی، تجزیه و تحلیل، اندازه گیری و پردازش انواع تحولات مانند تغییر در موقعیت، طول، ارتفاع، خروجی و جابجایی که در قسمت های مختلف یک پروسه تولیدی در صنعت رخ می دهد نظارت کامل داشته باشد.

این سنسورها نقش محوری را در پیش بینی و جلوگیری از اقدامات لازم را ایفا می کنند، در نتیجه، در بسیاری از کاربردهای حسی نقش دارند.و اهمیت زیادی در اتوماسیون صنعتی(اهمیت اتوماسیون صنعتی چیست؟) دارند.

انواع سنسورها

  • سنسورهای دما
  • سنسور های فشار
  • سنسورهای MEMS(سنسورهای میکرو الکترو مکانیکی)
  • سنسورهای گشتاور

بیایید در مورد انواع مختلف حسگرهای اتوماسیون صنعتی به طور مفصل برای درک دامنه کاربرد آن ها بحث کنیم

سنسورهای دما(temperature sensor)

سنسور های دما

یک سنسور دما وسیله ای است که اطلاعات مربوط به درجه حرارت را از یک منبع میگیرد و آن را به یک فرم تغییر می دهد که می تواند توسط دستگاه دیگر قابل درک و اندازه گیری باشد.

این دسته از سنسورها معمولا برای تشخیص و اندازه گیری دما مورد استفاده قرار میگیرند.

سنسورهای دما و سنسورهای اندازه گیری رطوبت و دما، از سنسورهای اصلی مورد استفاده در اتوماسیون ها هستند.

انواع سنسور دما

سنسورهای دما رامیتوان بطورکلی به دوگروه تماسی وغیر تماسی تقسیم کرد.

سنسورهای حرارتی تماسی تنوع وفراوانی بسیاربیشتری را نسبت به نوع غیرتماسی آن دارند.

انواع سنسورها ی دما به صورت تماسی

  • انواع ترموکوپلهاTC
  • مقاومتهایRTDوPRT
  • ترمیستورها
  • بی متالها
  • ترمومترهای شیشه ای
  • ترمو ولها
  • و انواع نیمه هادی شامل دیود،ترانزیستوروآی سی های اندازه گیری وکنترل دماهستند.

سنسورتماسی یا Contact Sensor برای اندازه گیری دمای محیط درواقع دمای خودش رااندازه گیری میکند.

باتماس این سنسوربه شئ تحت کنترل یاقرارگرفتن آن درمحیط تحت اندازه گیری،تعادل گرمایی بین سنسورو محیط ایجادمیشود

درسنسورهای حرارتی غیرتماسی آنچه سنجیده میشود توان حرارتی مادون قرمزیا نور متصاعدشده ای است که ازیک سطح(یاجسم)بامساحت(یاحجم)مشخص یاقابل محاسبه دریافت میگردد.

انواع سنسورهای دمای غیر تماسی

  • ترمومترهایIR(مادون قرمز)ولیزری
  • تصویربرداری حرارتی
  • و انواع طیف سنجهای نوری است.

بطور کلی این دسته ازسنسورهای حرارتی برمبنای قابلیت طیف منتشرشده اندازه گیری راصورت میدهند.

سنسورهای رطوبت و دما ( Humidity and temperature sensor)

سنسور رطوبت ودما

این سنسور رطوبت نسبی موجود در هوا را اندازه گیری کرده و آن را به صورت یک خروجی استاندارد 0.4-20 میلی آمپر و یا 0-10  ولت به تجهیزات کنترلی به عنوان ورودی اعمال میکند.

از مهمترین مشخصه هایی که در هنگام تهیه یک سنسور رطوبت و دما باید به آن دقت کرد

  • دقت اندازه گیری
  • رنج دما
  • رنج رطوبت
  • ولتاژ تغذیه انواع سنسور رطوبت و دما
  • نوع خروجی
  • شکل ظاهری سنسور(داکتی،کابلیی،دیواری)
  • زمان پاسخگویی سریع

همچنین باید به گزینه هایی همچون خطی بودن  زمانی که بالای رنج مورد نظر کار میکنند،ثبات در یک دوره ی زمانی و وابستگی دما به سنسور دقت کرد.

انواع سنسور های رطوبت و دما به دو صورت دیجیتال و یا آنالوگ می باشند.

تفاوت اصلی بین این دو سنسور در نوع خروجی آنها ست.

در حالت دیجیتال قطاری از پالس های دارای منطق صفر و یک ظاهر می شود.

ولی در حالت آنالوگ سطح ولتاژ یا جریان متناسب با میزان رطوبت تغییر می کند و به صورت پیوسته می باشد

کاربرد سنسورهای دما

  • کنترل رطوبت در تجهیزات تنفس
  • دستگاه های استرلیزه
  • ماشین های جوجه کشی
  • تصفیه گازهای شیمیایی، خشکن ها
  • کوره ها
  • وسایل نقلیه
  • سیستم های تهویه مطبوع صنعتی
  • خانه های هوشمند
  • سالن های پرورش قارچ و گلخانه ها(گلخانه های هوشمند)
  • مراکز نگهداری غذا و هر جایی که رطوبت در آن دارای اهمیت می باشد

ویژگی های سنسورهای رطوبت و دما

  • این سنسور ها ضد آب و برای اندازه گیری دما به صورت مداوم در هوا، خاک و یا آب طراحی شده اند
  • دارای دقت بی نظیر
  • برای اندازه گیری دما در سیستم های صنعتی
  • برای اندازه گیری در شرایط عملی سخت

سنسور فشار(Pressure sensor)

سنسور فشار

سنسور فشار دستگاهی است که فشار اندازه گیری شده را دریافت و آن را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کند که مقدار آن به فشار اعمال شده بستگی دارد.

سنسور فشار عموما فشار گاز یا مایع را اندازه می گیرد

سنسور فشار را می توان از نظر محدوده اندازه گیری فشار، محدوده دما و … طبقه بندی کرد.

انواع سنسور فشار

  • سنسور فشار مطلق

این سنسور فشار یک نقطه نسبت به خلا کامل(psi 0) را اندازه می گیرد.فشار اتمسفریک 101.325 کیلو پاسکال معادل 14.7 psi در سطح دریا نسبت به خلا است.

  • سنسور فشار گیج (Gauge)

این سنسور در کاربردهای متفاوتی استفاده می‌شود زیرا می تواند برای اندازه گیری فشار یک نقطه نسبت به فشار اتمسفریک در نقطه دیگر کالیبره شود.

گیج فشار تایر مثالی از نشانگر فشار گیج است. هنگامی که گیج فشار تایر مقدار ۰ psi را می خواند فشار داخل تایر ۱۴.۷ psi است. یعنی برابر با فشار اتمسفر.

  • سنسور فشار خلا

این سنسور برای اندازه گیری فشار کمتر از فشار اتمسفر در نقطه ای مشخص استفاده می شود.

 

  • سنسور فشار مهرشده (sealed)

این سنسور همانند سنسور فشار گیج است با این تفاوت که از قبل توسط سازنده برای اندازه گیری فشار نسبت به فشار سطح دریا کالیبره شده است.

انواع سنسورهای فشار به طور گسترده در سیستم های صنعتی و هیدرولیکی استفاده می شوند، حسگرهای اتوماسیون صنعتی با فشار بالا نیز در سیستم های کنترل آب و هوا به کار می روند.

 

کاربردهای سنسورهای فشار

  • برای اندازه گیری فشار کمتر از فشار اتمسفر در یک مکان مشخص
  • استفاده در دستگاه های تهویه هوا، هواپیماها، وسایل نقلیه و هر دستگاه دیگری که قابلیت اعمال فشار داشته باشد
  • سنسورهای فشار را می توان در سیستم ها برای اندازه گیری متغیرهای دیگر مانند جریان مایع / گاز، سرعت، سطح آب و ارتفاع مورد استفاده قرار داد.

سنسورهای MEMS (سنسور های های میکرو الکترومکانیکی)

سنسور mems

 

بهره مندی از تکنولوژی مدارهای مجتمع (IC) و قطعات الکترونیکی از یک سو و سوار شدن قطعات میکرومکانیکی و فرایندهای میکروماشینکاری برروی لایه‌های مختلف “نیمه‌هادی‌های سیلیکونی” از سوی دیگر منجر به ترکیب این دو صنعت با یکدیگر شده و تکنولوژی “MEMS” متولد شد.

سنسور mems

حسگرهای اتوماسیون صنعتی MEMS سیگنال های مکانیکی اندازه گیری شده را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کنند.

از آنجا که دستگاههای MEMS همانند IC ها با تکنیکهای ساخت ناپیوسته ساخته می‌شوند، می‌توان سطح بسیار بالایی از کارایی، اطمینان و پیچیدگی را با هزینه اندک بر روی تراشه کوچک سیلیکونی شکل داد.

میکرو الکترو‌مکانیکال سیستم (MEMS) می‌تواند در صنعت خودروسازی، الکترونیک، ارتباطات و غیره کاربرد داشته باشد.

کاربرد سنسورهای MEMS

  • شتاب‌سنج کیسه‌هوای خودرو
  • هد پرینتر‌های جوهرافشان
  • حسگر‌های فشار خون
  • میکرو سوئیچ‌های نوری
  • حسگر‌های بیولوژیکی

سنسور های شتاب و حرکت MEMS  از  حسگرهای  مهم در اتوماسیون صنعتی هستند.

سنسورهای شتاب

شتاب ‌سنج‌های ساخته شده با فناوری MEMS  به سرعت با شتاب‌سنج‌های رایج جهان که در آرایش سیستم‌های کیسه هوا در موقعیت‌های ناگهانی به‌کار می‌رفتند، جایگزین شدند. شتاب‌سنج‌های MEMS  کوچکتر، وظیفه‌مندتر، سبک‌تر و قابل اطمینان‌تر بوده و با کسری از هزینه عناصر شتاب‌سنج‌های مقیاس بزرگ ساخته شده‌اند.

سنسور شتاب mems

سنسورهای حرکتی

سنسورهای حرکتی میکرو (MEMS)از الگوریتم های پردازش داده استفاده می کنند که بر روی یک پلت فرم طراحی شده اند.

که حسگرهای متحرک هزینه بسیار پایین (MEMS)را با تکنولوژی بی سیم ZigBee ترکیب می کند تا تعاملات منحصر به فرد را در حالی که با ماشین ها هم کاری می کنند، داشته باشند.

حذف نویز، هموارسازی سیگنال، ضریب نفوذ جاذبه، تغییر مختصات سیستم، و بازیابی اطلاعات موقعیت از ویژگی های این سیستم است. که به صورت گسترده در صنعت خودرو سازی مورد استفاده قرار می گیرد

کاربردهای سنسورهای MEMS

  • در صنعت، وسایل سرگرمی، ورزش و آموزش و پرورش.
  • راه اندازی کیسه هوا
  • نظارت بر راکتورهای هسته ای
  • برای اندازه گیری شتاب ایستا (جاذبه)
  • شیب یک جسم
  • شتاب در یک هواپیما
  • شوک دادن به یک شی در یک خودرو
  • لرزش یک شی
  • تلفن های همراه، ماشین لباس شویی یا کامپیوتر
  • برای تشخیص حرکت در اجسام مختلف

 

سنسورهای گشتاور (Torque sensor)

سنسور گشتاور

سنسور گشتاور وسیله ای است برای تبدیل، اندازه گیری و ثبت گشتاور سیستمهای گردنده مثل میل لنگ موتور یا شفت ژنراتورو …

سنسورگشتاور یا ترکمتر برای اندازه گیری گشتاور وسایلی مانند موتور ، گیربکس یا حتی در شیشه نوشابه که جزو سیستمهای دوار یا گردنده هستند مورد استفاده قرار میگرد.

برای مثال اگر در شیشه نوشابه با گشتاور بیش از استاندارد بسته شود ، باز کردن به کمک دست مشکل و برای همین باید کارخانه های تولید نوشابه  ترک متر یا گشتاور مناسب برای پیچش در شیشه را تنظیم کنند.

همچنین انواع سنسور گشتاور میتواند به صورت ترانسمیتر یا ترانسدیوسر گشتاورباشد یعنی به صورت دستی و یک نمایش دهنده و یا همراه با خروجی باشد.

باید دقت کرد که گشتاورسنجی محورهای دوار و در حال حرکت یا دینامیک از گشتاور سنجی نمونه های ثابت و استاتیک سختتر است .

البته با استفاده از تکنولوژی های جدید و مدلهای ریموت این اندازه گیری راحت انجام میشود.

از کاربردها ی صنعتی دیگرسنسورهای گشتاور

  • مورد استفاده برای اندازه گیری سرعت چرخش و نیازهای تعمیر و نگهداری
  • مورد استفاده برای اندازه گیری اینرسی جرم
  • برای اندازه گیری حداکثر سرعت چرخش، نوسان گشتاور
  • اندازه گیری نرخ برداشت براده
  • کالیبره کردن ابزارهای گشتاور
  • اندازه گیری نیروهای سایش
  • آزمایش کردن فنرها
  • اندازه گیری‌های بیودینامیک

برای آشنایی با انواع سنسورهای دیجیتال و آنالوگ ، روش کار و کاربردهای این سنسورها در صنعت توجه شما را به ویدیویی که گروه راما کنترل آماده کرده جلب میکنیم.

لینک ویدیو در آپارات

لینک ویدیو در تماشا

 

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

No Favorites Has Been Added!