ابزار دقیق

کاربرد سنسور های پراکسیمیتی (مجاورتی)

سنسور مجاورتی چیست؟

سنسور های مجاورتی

سنسور های پراکسیمیتی proximity غیرتماسی انواعی از حسگرها هستند که برای تشخیص اجسام نزدیک خود بدون تماس فیزیکی استفاده می شوند. هدف اصلی این نوع سنسور ها این است که حضور یک جسم را بدون تماس فیزیکی با آن متوجه شوند. سنسور غیر تماسی که برای تشخیص وجود هدف یا جسم استفاده می شود، حسگر مجاورتی نامیده می شود.

این حسگر قادر است اجسام نزدیک را از طریق پرتوهای تابش الکترومغناطیسی یا میدان های الکترومغناطیسی بدون هیچ گونه تماس فیزیکی تشخیص دهد. در این مقاله این موضوع را بررسی می کنیم که سنسور مجاورتی یا همان حسگر غیرتماسی پراکسیمتی چیست؟ و همچنین انواع سنسور مجاورتی و کاربردهای مختلف آن ها کدام است.

 

حتما بخوانید:

سنسور صنعتی چیست؟ انواع آن

انواع سنسور های دما (ترموکوپل، ترمیستور و RTD)

 

سنسور مجاورتی (غیرتماسی) چیست؟

حسگر یا سنسورهای (Sensor) مجاورتی حسگرهایی هستند که می توانند اجسام نزدیک به خود را بدون تماس فیزیکی تشخیص دهند. این نوع حسگرها با انتشار یک میدان الکترومغناطیسی کار می کنند. به این صورت که یک میدان الکترومغناطیسی منتشر می کنند و تغییر در میدان را تشخیص می دهند. با تشخیص تغییراتی که در بازتاب میدان الکترومغناطیسی رخ داده است، می توانند فاصله شیء را تشخیص دهند یا حضور آن را متوجه شوند.

این ویژگی باعث شده است از سنسور های مجاورتی در انواع مختلفی از تجهیزات خط تولید صنعتی استفاده شود. در واقع شاید امروزه هیچ خط تولیدی در هیچ کارخانه ای نباشد مگر اینکه از این سنسورها یا نوعی از آن ها استفاده می کند حداکثر فاصله تشخیص داده شده توسط این سنسور، محدوده نرمال نامیده می شود.

گاهی اوقات به سنسورهای مجاورتی سنسور غیرتماسی هم می گویند زیرا برای تشخیص شیء نزدیک به خود، نیازی به تماس فیزیکی با جسم ندارند. به عنوان مثال، گوشی های هوشمند از حسگر های مجاورتی برای تشخیص اشیاء نزدیک استفاده می کنند.

 

سنسور مجاورتی گیف

 

همانطور که در گیف بالا نشان داده شده است. LCD و تاچ گوشی هوشمند در مواقعی که آن را در جیب یا نزدیک گوش خود قرار می دهید، خاموش می شوند. این کار برای صرفه جویی در مصرف باتری و عملکردهای ناخواسته است که به کمک سنسور غیرتماسی انجام می شود.

 

حتما بخوانید:

کاربرد سنسور های نوری

لیمیت سوئیچ و کاربردهای آن

 

انواع سنسور مجاورتی

از حسگرهای مجاورتی برای تشخیص اشیاء بدون تماس فیزیکی استفاده می شود. این نوع سنسورها با توجه به نوع فناوری مورد استفاده برای تشخیص اشیاء نزدیک به خود، به انواع مختلفی طبقه بندی می شوند:

  • سنسور القایی
  • سنسور خازنی
  • سنسور مجاورت القایی
  • سنسور فوتوالکتریک
  • سنسور مغناطیسی
  • سنسور اولتراسونیک

 

سنسور القایی

در سنسورهای مجاورتی القایی، تشخیص اجسام فلزی یا آهنی با استفاده از خواص القایی آن ماده انجام می شود. محدوده عملکرد این نوع سنسورها توسط میدان مغناطیسی تولید شده توسط سنسور تعیین می شود. سنسورهای القایی دارای محدوده سنجش کوچکی هستند و به طور گسترده در کاربردهای اتوماسیون صنعتی برای تشخیص برخورد یا تشخیص موقعیت قطعه مورد استفاده قرار می گیرند. نوع القایی سنسورهای غیرتماسی فقط برای تشخیص اجسام فلزی / آهنی استفاده می شود.

 

حتما بخوانید: فتوسل چیست؟ انواع و کاربرد آن

 

نحوه کار سنسور القایی

یک حسگر القایی یک میدان مغناطیسی متقارن و نوسانی نزدیک به سطح حسگر ایجاد می کند. وجود جسم فلزی در نزدیکی ناحیه حسگر باعث تغییر در میدان مغناطیسی می شود. هر گونه تغییر در میدان مغناطیسی حسگر توسط یک سنسور مجاورت القایی تشخیص داده می شود.

 

حتما بخوانید: اندازه گیری سطح مخازن با استفاده از سنسور های خازنی

 

سنسور مجاورت خازنی

این نوع سنسورها همچنین بدون تماس هستند و برای مشاهده اجسام فلزی و غیرفلزی که شامل پودر، مایع، دانه بندی و غیره می شود، استفاده می شوند. این سنسور با مشاهده تغییر در ظرفیت خازنی کار می کند. این سنسورها مانند نوع القایی، شامل یک نوسانگر، مدار سوئیچینگ برای خروجی و ماشه اشمیت است.

نوع خازنی حسگرهای مجاورتی می توانند با تشخیص هرگونه تغییر در فاصله بین جسم و حسگر، هم اجسام فلزی و هم اجسام غیرفلزی را تشخیص دهند. پس به خلاف حسگرهای القایی این حسگرها برای اجسام غیرفلزی هم کاربرد دارند. این سنسورها محدوده تشخیص کمی دارند.

 

نحوه کار حسگر خازنی

در این نوع سنسور، ثابت دی الکتریک جسم حسگر بر محدوده حسگر خازنی تأثیر می گذارد. یک حسگر خازنی مانند یک خازن باز با دو صفحه عمل می کند و هوا به عنوان عایق بین آنها عمل می کند. صفحه اول به عنوان یک سطح حسگر عمل می کند و ما ظرفیت صفحه دوم را اندازه گیری می کنیم. تغییر در ظرفیت بین دو صفحه نشان دهنده وجود یک جسم است.

 

کاربرد سنسور خازنی

حسگرهای خازنی که به عنوان سوئیچ های لمسی کار می کنند، در محصولات الکترونیکی مصرفی و اینترنت اشیا . نیاز به هرگونه سوئیچ فیزیکی را از بین می برد. در نتیجه، ما می توانیم قطعات پلاستیکی را تشخیص دهیم. حسگرهای مجاورتی خازنی می توانند رسانه هایی مانند آب، رزین و فلز را، بسته به ثابت دی الکتریک جسم، تشخیص دهند. انواع مختلف حسگرها برای تشخیص اجسام مختلف مناسب هستند.

 

سنسور مجاورت مغناطیسی

سنسورهای مجاورت مغناطیسی در حضور میدان های مغناطیسی فعال می شوند. این نوع حسگرها فقط برای تشخیص آهنربا استفاده می شوند. سنسورهای مغناطیسی در مقایسه با سنسورهای القایی محدوده عملکرد بالایی دارند و می توانند اجسام مغناطیسی را از طریق فلزات غیر آهنی، پلاستیک، چوب و دیوارها تشخیص دهند.

 

نحوه کار سنسور مغناطیسی

در صورت نبود میدان مغناطیسی، اتصال قطع می شود. در حالی که وقتی یک آهنربا در مجاورت سنسور می آید. مدار وصل میشود. هنگامی که یک آهنربا در مجاورت سنسور مغناطیسی قرار می گیرد، مدار حسگر متصل می شود و جریان شروع به جریان می کند.

 

سنسور مجاورت فوتوالکتریک

حسگرهای مجاورتی فوتوالکتریک از یک ساطع کننده و یک گیرنده نور تشکیل شده اند و از عناصر حساس به نور برای تشخیص اجسام مجاور استفاده می کنند. برد آنها از چند میلی متر تا 60 متر متغیر است. انواع سنسورهای فوتوالکتریک مجاورتی با توجه به نحوه تابش و دریافت پرتوهای نور توسط حسگرهای فوتوالکتریک به دسته های زیر تقسیم می شود:

  • پرتویی
  • بازگشتی و بازتابی
  • نوع بازتاب مستقیم

 

سنسور مجاورتی فوتوالکتریک از نوع پرتویی

در حسگرهای مجاورت فوتوالکتریک از طریق پرتو، سنسورهای ساطع کننده نور و گیرنده در محفظه های مختلف قرار دارند.
در حسگرهای مجاورتی فوتوالکتریک عبوری، سنسورهای ساطع کننده نور و گیرنده در یک محفظه متفاوت قرار دارند. این سنسورها هرگونه وقفه بین ساطع کننده نور و گیرنده را تشخیص می دهند. حسگرهای پرتو برای تشخیص اجسام در فواصل نسبتاً زیاد است.

 

سنسور مجاورتی نوع فوتوالکتریک بازتابی

در سنسور مجاورتی نوع فوتوالکتریک، گیرنده نور یک بازتابنده است که نور را به حسگر بازتاب می دهد. هر جسمی بین سنسور و بازتابنده توسط سنسور تشخیص داده می شود و ساطع کننده های نور و آشکارسازها در یک محفظه متفاوت در حسگرهای مجاورت بازتابنده قرار دارند.

در این حالت، گیرنده یا آشکارساز نور به عنوان یک بازتابنده عمل می کند. نور را به سنسور یا ساطع کننده نور منعکس می کند. به این ترتیب سنسور هر جسمی را بین سنسور و بازتابنده تشخیص می دهد. سنسورهای بازتابی دارای برد تقریباً 10 متری هستند. در مقایسه با سنسورهای غیرتماسی پرتویی، سنسورهای غیرتماسی بازتابی از مزیت سهولت سیم کشی و صرفه جویی در هزینه برخوردار هستند.

 

سنسور مجاورت فوتوالکتریک بازتاب مستقیم

در نوع انعکاس مستقیم سنسورهای مجاورتی هر دو مورد ساطع کننده و گیرنده در یک محفظه قرار می گیرند. بنابراین نور ساطع شده توسط حسگر توسط جسم منعکس شده و به گیرنده باز می گردد. حسگرهای پراکنده کننده نور در تشخیص اجسام در فاصله نسبتاً کم کاربرد دارند. به عنوان مثال، از سنسورهای بازتاب مستقیم در گوشی های هوشمند برای تشخیص اشیاء نزدیک استفاده می شود.

 

سنسور مجاورتی اولتراسونیک

سنسورهای اولتراسونیک از امواج صوتی بالاتر از حد مجاز شنوایی انسان یعنی حدود 25 تا 50 کیلوهرتز برای تشخیص اشیا استفاده می کنند. بنابراین رنگ و شفافیت شیء بر توانایی سنسور برای تشخیص یک شی تأثیر نمی گذارد. این سنسورها نوعی حسگر مجاورتی هستند که در چندین کاربرد اتوماسیون و همچنین تولید مورد استفاده قرار می گیرند. هدف اصلی این سنسور تشخیص اجسام و اندازه گیری فاصله است. این حسگرها در فرآوری نوشیدنی ها، مواد غذایی و چندین کاربرد بسته بندی استفاده می شوند.

حسگر های پراکسیمیتی به جای نور از صدا استفاده می کنند. بنابراین می توان از آنها در هر جایی که نیاز به کارهای پیچیده ای داریم، استفاده کنیم مانند تشخیص برچسب ها و اشیاء پلاستیکی ساده، سطوحی با بازتاب بسیار زیاد که حسگرهای نوری را دور می اندازند و… . این سنسور ها همچنین در برابر آلاینده های عمومی مانند رطوبت، نور محیط و گرد و غبار مقاوم هستند.
سنسور های مجاورتی اولتراسونیک در خط تولید، تجهیزات رباتیک خط تولید کارخانه ها و اتوماسیون صنعتی برای تشخیص اجسام دوربرد نیز کاربرد دارند.

نحوه کار سنسور غیرتماسی اولتراسونیک

سنسور غیرتماسی نوع اولتراسونیک یک پالس اولتراسونیک ارسال می کند و آن را پس می گیرد. تفاوت زمانی بین زمان سیگنال ارسال و دریافت برای محاسبه فاصله بین اشیاء استفاده می شود.

کاربردهای حسگرهای مجاورتی اولتراسونیک

استفاده های صنعتی و تولیدی این نوع سنسور به دلیل توانایی آنها در تشخیص اشیاء بدون تماس فیزیکی زیاد و متنوع است.

حسگر های پراکسیمیتی

کاربردهای سنسورهای مجاورتی

سنسورهای مجاورتی را می توان در طیف وسیعی از محیط ها و برای بسیاری از کاربردهای مختلف استفاده کرد. آنها برای هر کاربردی که در آن تشخیص یک شی در یک محدوده تعریف شده ضروری است مفید هستند. این می تواند شامل موارد زیر باشد:

  • تشخیص موقعیت شی استاندارد
  • حمل و نقل، تدارکات و زنجیره تامین
  • بازرسی و تضمین کیفیت
  • کنترل فرایند
  • تشخیص سطح
  • فرآوری و تولید مواد غذایی
  • کشاورزی

کاربرد سنسور های پراکسیمیتی proximity غیرتماسی (5)

در اینجا کاربردهای انواع حسگرهای مجاورتی آورده شده است:

  • سنسور غیرتماسی عمدتاً برای مشاهده وجود هر هدفی بدون لمس شدن به آن استفاده می شود.
  • هر گونه تغییر در مکان نزدیک را شناسایی و محاسبه می کند.
  • این نوع حسگرها در تلفن های همراه استفاده می شوند.
  • این نوع سنسور عمدتاً در سیستم روشنایی خانه ها مورد استفاده قرار می گیرد تا به محض اینکه هر شخصی در اتاق باشد، نور را به طور خودکار روشن می کند.
  • اینها در ماشین ابزار، کارخانه های نورد و سیستم های اتوماسیون استفاده می شوند.
  • این سنسور برای شمارش اجسام در حال حرکت در تسمه نقاله استفاده می شود.
  • این سنسور برای اندازه گیری سرعت، اندازه گیری جهت چرخش موتورهای الکتریکی و اندازه گیری فاصله وسایل نقلیه استفاده می شود.
  • سنسور مجاورتی فوتوالکتریک عمدتاً برای تشخیص اجسام پلاستیکی استفاده می شود.
  • سنسور مجاورتی القایی برای تشخیص اجسام فلزی استفاده می شود.
  • سنسور غیرتماسی اولتراسونیک برای اندازه گیری فاصله از هدف استفاده می شود.
  • نوع غیرتماسی IR برای شمارش برنامه های مختلف استفاده می شود.
  • نوع مجاورتی خازنی برای تشخیص اجسام غیر آهنی، اجسامی که وزن کمی دارند استفاده می شود زیرا دقت بیشتری نسبت به سایرین ارائه می دهند.
  • سنسورهای مجاورتی مانند القایی و فوتوالکتریک عمدتاً برای تشخیص موقعیت استفاده می شوند.
  • در خطوط تولید خودکار برای تشخیص اشیا، موقعیت، بازرسی و شمارش استفاده می شود.
  • گوشی های هوشمند از حسگرهای مجاورت برای تشخیص اینکه گوشی هوشمند کاربر نزدیک صورتش است یا در جیبش استفاده می کنند.
  • تشخیص قطعه در سیستم های نقاله صنعتی
  • تشخیص برخورد در انواع مختلف ربات ها
  • سنسورهای مجاورت خازنی نیز به عنوان سوئیچ لمسی روی محصولات الکترونیکی مصرفی کار می کنند.
  • دستشویی های پیشرفته از حسگرهای پراکنده برای کنترل جریان آب استفاده می کنند.

کاربرد سنسور

ویژگی های سنسور های غیرتماسی

از بین ویژگی های سنسور مجاورتی می توان به موارد زیر اشاره کرد.

  • سنسور مجاورتی به این حسگر اجازه می دهد بدون لمس شیء را تشخیص دهد و اطمینان حاصل کند که جسم به خوبی در حال انتظار است.
  • این حسگرها تقریباً از طریق رنگ های بیرونی اهداف تحت تأثیر قرار نمی گیرند زیرا تغییرات فیزیکی را به سادگی تشخیص می دهند.
  • این نوع سنسورها برای استفاده در محدوده دمایی وسیع و شرایط مرطوب متفاوت از تشخیص نوری معمول شما قابل استفاده هستند.
  • این سنسورها در موبایل های مبتنی بر اندروید و IOS استفاده می شوند. این شامل فناوری ساده مادون قرمز است که نمایشگر را بر اساس میزان استفاده شما فعال و غیرفعال می کند. به عنوان مثال، هنگامی که تماس تلفنی ادامه پیدا می کند، صفحه نمایش تلفن همراه شما را غیرفعال می کند به طوری که هنگام قرار دادن آن در نزدیکی گوش خود، به طور تصادفی چیزی را شروع نکنید.
  • عمر طولانی تر در مقایسه با سنسورهای دیگر
  • سرعت پاسخگویی بالاست مدار سنسور مجاورت

 

حتما بخوانید: کاربرد ابزار دقیق در اتوماسیون صنعتی

 

نتیجه گیری

با توجه به نکاتی که در این مقاله گفتیم، می‌توان نتیجه گرفت که سنسورهای غیر تماسی پراکسیمیتی یا مجاورتی کاربردهای بسیار مختلفی دارند و در انواع خازنی التراسونیک و انواع مختلف تولید می‌شود. نکته‌ی مهمی که وجود دارد این است که برای استفاده از این سنسورها در تجهیزات اتوماسیون صنعتی و راه‌اندازی خط تولید می‌توان استفاده کرد تا روندهای تولید را تسریع بخشید، آن‌ها را هوشمندتر کرد و با دقت بیشتر اداره کرد. همچنین جهت خرید انواع سنسور های مجاورتی میتوانید به فروشگاه ما مراجعه فرمایید.

اگر نیاز به خرید این سنسورها یا نصب به آنها در خط تولید یا به طور کلی راه‌اندازی خط تولید و هرگونه اقدامی در اتوماسیون صنعتی داشتید می‌توانید با مشاوران ما به طور رایگان صحبت کنید و از آنها مشورت بگیرید برای این کار میتوانید فرم درخواست مشاوره رایگان را کامل نمایید تا متخصصین ما در کمترین زمان ممکن با شما تماس بگیرند.

بازگشت به لیست

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.