مفهوم سنسور و کالیبراتور رطوبت چیست؟

  تجهیزات ابزار دقیق سیانکو

 سنسور چیست؟

سنسور المان حس کننده ای است که کمیتهای فیزیکی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما، و … را به کمیتهای الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل می‌کند. این سنسورها در انواع دستگاههای اندازه گیری، سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانند PLC مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاههای مختلف از جمله PLC باعث شده است که سنسور بخشی از اجزای جدا نشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک باشد. سنسورها اطلاعات مختلف از وضعیت اجزای متحرک سیستم را به واحد کنترل ارسال نموده و باعث تغییر وضعیت عملکرد دستگاهها می‌شوند.

انواع سنسور و کاربرد آنها:

1. سنسورهای بدون تماس 2. کاربرد سنسور 3. مزایای سنسورهای بدون تماس 4. سنسورهایالقایی 5 .اساس کار و ساختمان سنسورهای القایی 6.  نحوه ی نصب سنسورهای القایی 7.  سنسور تشخیص مانع (دیواره) سه مرحله ای با حساسیت فوق العاده، مادون قرمز 8.  بررسی یک نمونه سنسور موقعیت زاویه ای مطلق 9.  تولید سنسور اندازه گیری قند خون با فناوری نانو در کشور

  سنسورهای بدون تماس: سنسورهای بدون تماس سنسورهائی هستند که با نزدیک شدن یک قطعه وجود آنرا حس کرده و فعال می شوند. این عمل به نحوی که در شکل زیر نشان داده شده است می تواند باعث جذب یک رله، کنتاکتور و یا ارسال سیگنال الکتریکی به طبقه ورودی یک سیستم گردد.

کاربرد سنسورها: 1.  شمارش تولید: سنسورهای القائی، خازنی و نوری 2.  کنترل حرکت پارچه و … سنسور نوری و خازنی 3.  کنترل سطح مخازن: سنسور نوری و خازنی و خازنی کنترل سطح 4.  تشخیص پارگی ورق: سنسور نوری 5.  کنترل انحراف پارچه: سنسور نوری و خازنی 6.  کنترل تردد: سنسور نوری 7.  اندازه گیری سرعت: سنسور القائی و خازنی 8.  اندازه گیری فاصله قطعه: سنسور القائی آنالوگ

مزایای سنسورهای بدون تماس سرعت سوئیچینگ زیاد: سنسورها در مقایسه با کلیدهای مکانیکی از سرعت سوئیچینگ بالائی برخوردارند، بطوریکه برخی از آنها (سنسور القائی سرعت) با سرعت سوئیچینگ تا 25 KHz  کار می‌کنند. طول عمر زیاد: به دلیل نداشتن کنتاکت مکانیکی و عدم نفوذ آب، روغن، گرد و غبار و  دارای طول عمر زیادی هستند. عدم نیاز به نیرو و فشار: با توجه به عملکرد سنسور هنگام نزدیک شدن قطعه، به نیرو و فشار نیازی نیست. قابل استفاده در محیطهای مختلف با شرایط سخت کاری: سنسورها در محیطهای با فشار زیاد، دمای بالا، اسیدی، روغنی، آب و … قابل استفاده می باشند. عدم ایجاد نویز در هنگام سوئیچینگ: به دلیل استفاده از نیمه هادی ها در طبقه خروجی، نویزهای مزاحم ایجاد نمی شود.

  سنسورهایالقائی:

فلوسنسور یا سنسوردِبی یا سنسور جریان سیال وسیله ای است که میزان جریان مایع را حس میکند. اساس کار فلومترها و فلولاگرها برای ثبت جریان سیال بر پایه فلوسنسورها استوار است. بعضی از فلوسنسورها شامل پره¬ای هستند که با عبور جریان سیال میچرخد و در انواع دیگر حرکت سیال باعث چرخش یک پتانسیومتر یا ابزاری مشابه آن میشود. در میکروسنسورهای جریان سیال یا فلومیکروسنسور، حرکت سیال باعث تغییر دما در بدنه سنسور شده و تشخیص میزان حرکت سیال در این میکروفلوسنسورها براساس انتقال حرارت صورت میگیرد. در حقیقت این سنسورها در زمره حسگرهایی بشمار میروند که سرعت سنج نامیده میشوند با این تفاوت که سرعت سیالی را که از درون آنها میگذرد را میسنجند. برای اندازه¬گیری جابجایی یا فلوی گازها معمولاً از روشهای تداخل سنجی براساس اندازه¬گیری طول موج استفاده میشود که نسبت به اندازه گیری فلوی مایعات بسیار پیچیده¬تر است. روشهای دیگر اندازه¬گیری فلوی مایعات شامل روش “داپلر” ، “اثرهال”، و ” فلومترهای مغناطیسی” و … میشوند. واحد اندازه گیری فلو، واحد حجم  بر واحد زمان یا واحد جرم بر واحدزمان می باشد، مثلاً مترمکعب بر ثانیه یا کیلوگرم بر ثانیه. باید توجه داشت که دو نوع فلوی مایعات وجود دارد: فلوی حجمی یا Volumetric و فلوی جرمی یا  Mass Flow که اولی بر اساس واحدحجم بر زمان و دومی بر حسب واحدجرم بر زمان اندازه گیری میشود. علاوه بر شرکتهای آب که بیشترین مورد استفاده از فلومترها را بخود اختصاص میدهند، فلومترها درسایر صنایع از جمله پزشکی کاربردهای زیادی دارند. ریه¬های بیمارانی که مشکل تنگی نفس و آسم دارند توسط میکروفلومترها چک میشود.

در این نوع فلوسنسور یک جسم شناور درون یک سیلندر کالیبره شده قرار دارد. اندازه¬گیری فلوی ریه بیمار با جابجا شدن جسم شناور درون سیلندر که معمولاً با مایعی پر شده است صورت میپذیرد. فلومترها در صنایع غذایی و دارویی نیز استفاده میشوند.

سنسور شارپ                       

معرفی سنسور فاصله سنج نوری شارپ در طول سال ها Sharp خانواده ای از سنسورهای مادون قرمز را معرفی کرده است. این سنسورها از بسته بندی کوچک، مصرف خیلی کم و خروجی های متنوع بهره مند هستند. این متن مروری است از انواع مختلف، اطلاعاتی درمورد مواجه با آنها و راهنمایی هایی در مورد این سنسور ها. اگر به دنبال یک مقایسه ی ساده ی سنسور های شارپ باشید می توانید از بخش های زیر تا بخش “انتخاب سنسور” صرف نظر کنید.     تئوری عملیات با معرفی سری سنسورهای شارپ GP2DXX، رویکرد تازه ای معرفی شده که نه تنها محدوده ی شناسایی اشیاء را نسبت به روش قبلی افزایش می دهد، بلکه در مورد سنسور های GP2D12، GP2D120 و GP2DY0A اطلاعات محدوده ی شناسایی را نیز در اختیار ما می گذارد. این فاصله سنج ها آزادی بیشتری را نسبت به وضعیت نور محیطی به علت روش های جدید اندازه گیری فاصله ارائه می دهند. این فاصله سنج های جدید همه از مثلث بندی و آرایش خطی CCD کوچکتری برای محاسبه ی فاصله و/یا حضور اشیا در میدان دید استفاده می کنند. ایده ی اساسی این است که: یک پالس از نور IR توسط امیتر منتشر می شود. این نور در میدان دید منتقل شده، یا با شئ برخورد می کند و یا به مسیر خود ادامه می دهد. در صورت عدم وجود مانع (شئ) نور هرگز بازتابیده نمی شود و هیچ رنجی نشان داده نمی شود. در صورتی که نور از یک شئ بازتاب شود، به سنسور بازگشته و یک مثلث بین نقطه ی بازتاب، امیتر و سنسور ایجاد می‌کند.

سنسور رطوبت

اندازه‌گیری مستقیم محتوای آب مایعات و جامدات خیلی مشكل است چون آن بندرت ممكن است كه محتوای آب یك محصول بعنوان یك اندازه‌گیری جداگانه انجام شود. در جامدات این مقدار براحتی بوسیلة وزن كردن محصول، خشك كردن آن و سپس دوباره وزن كردن آن بدست می‌آید. اگرچه، تعدادی منبع خطا در ارتباط با این روش، برای مثال تجزیه شدن پروب، طول مدت خشك كردن و نوع پیوند آب وجود دارد. سیستم‌های اندازه‌گیری موثق از زمان‌های طولانی برای تعیین مقدار رطوبت وجود داشته است. این شامل روش‌های مكانیكی از قبیل رطوبت‌سنج مو، پسی‌كرومتر و شناساگر رطوبت LiCl كه در آن مقاومت سطح سنجیده می‌شود. یك ولتاژ A.C در الكترود شمارة 3 بكار برده می‌شود. این موجب جاری شدن یك جریان از میان LiCl و گرم كردن محلول LiCl می‌گردد. در نتیجه آب از محلول بخار می‌شود. بزودی تمام آب بخار می‌شود، هدایت و با آن جریان ما بین الكترودها بسرعت تنزل و دما سقوط می‌كند. رطوبت‌سنج LiCl حالا قادر به جذب آب از هوا است. هدایت آن افزایش یافته و جریان دوباره موجب تبخیر آب می‌شود. در این روش دما خودش را به حالت تعادل مابین توان الكتریكی بكار گرفته شده و انرژی گرمایی مورد نیاز برای تبخیر تنظیم می‌كند. این تعادل بطور انحصاری بستگی به فشار بخار آب هوای اطراف دارد و بنابراین میزانی از رطوبت مطلق است. دما در تعادل بوسیلة اندازه‌گیری مقاومت (1) ثبت می‌شود و سپس بعنوان یك كمیت الكتریكی عمل می‌كند. اندازه‌گیری رطوبت نسبی 90-15% در دمای °C 60-0 ممكن است. زمان پاسخ برحسب دقیقه می‌باشد اهمیت تكنیكی این آشكارگرهای كلاسیك امروزه كه سنسورهای قابل كوچك كردن، چیپر هستند، تندتر و بعضی اوقات خیلی صحیح است. سه روش توسعه وجود دارد. تغییرات در مقاومت، بویژه در مقاومت سطح، اساس یك نوع از سنسنورهای است. این شامل رطوبت‌سنج‌های سرامیكی است كه همچنین جذب سطحی آب در سطح داخلی مواد سرامیكی خلل و فرج‌دار استفاده می‌شود كه از پودر سینتر شده است. سرامیك‌های مورد استفاده ZnCr2O-LiZnVO4,MgCr2O4-TiO2-V2O5 و پرووسكیت است. سنسورهای ساخته شده از MgCr2O4-TiO4 بطور تجارتی در اجاق‌های میكرویو استفاده می‌شود. آنها دارای زمان پاسخ حدود 20S و میزان رطوبت در حدود 90-30% می‌باشند. دیگر سنسور براساس مقاومت شامل پلی‌استایرین سولفونه شده یا پودر كربن سوسپانسه شده در سلولز ژلاتین می‌باشد. هدایت سطح این سنسورها وقتی آنها آب می‌گیرند تغییر می‌كند. موادی از قبیل تركیب‌های LiF/Al2O3، فسفات‌های زیركونیوم و سیلكیات‌ها، پلی‌سیكلو اكسان‌ها با گروه‌های آب‌دوست و پلیمرهای معین برای این دسته از سنسور مساعد هستند.