آشنایی با انواع سنسور های صنعتی
سنسور های صنعتی یا همان حسگرها هستند که تجهیزات و سیستم‌ها با کمک آنها کمیت‌های فیزیکی را اندازه‌گیری میکنند. همچنین شرایط موجود را سنجیده و حس میکنند. نهایتا نیز نتیجه را ثبت کرده و نمایش میدهند. سنسورها انواع متفاوتی دارند که در تجهیزات کنترلی و خودکار و هوشمند از گوشی هوشمند گرفته تا کارخانجات و صنعت‌های گسترده کاربرد دارند. البته سنسورهای وسایل کوچک با سنسورهایی که در صنعت کاربرد دارند متفاوت میباشد.
خرید انواع سنسورهای صنعتی از سایت فروشگاهی drplc با نازلترین قیمت‌ها
سنسورهایی که در بخش صنعت بکار می‌روند. باید از استانداردهایی پیروی کنند. و این باعث میشود تا فقط بتوان آنها را در کنار کنترل کننده‌های صنعتی مخصوص استفاده کرد. انواع سنسور صنعتی و قطعاتی که وظیفه حس کردن و اندازه‌گیری کمیت‌هایی مانند دما، فشار، حرکت و حتی نور را بر عهده دارند، بخش اصلی کارخانه‌‌ها میباشند. زیرا عملا، بدون اندازه‌گیری شرایط محیط مانند دما و فشار و… کنترلگرها نمیتوانند دستورهای مورد نظر را صادر کنند و فرآیندها را جلو ببرند. در این مقاله قصد داریم شما را با انواع سنسور های صنعتی آشنا سازیم با ما همراه باشید.
حتما بخوانید: فتوسل چیست؟ انواع و کاربرد آن
فهرست مطالب:
- سنسور صنعتی چیست؟
- انواع سنسورهای صنعتی بر اساس سیگنال‌های خروجی
- انواع سنسورهای صنعتی بر اساس عملکرد آنها
- انواع دیگری از سنسورهای رایج در صنعت
- سنسورهای مناسب را از کجا تشخیص دهیم و بخریم؟
سنسور صنعتی چیست؟
به طور کلی، سنسور یا حسگرها به قطعه هایی گفته میشوند که قدرت تشخیص شرایط پیرامون را دارد. این شرایط میتواند دمای محیط یا میزان نور محیط باشد یا ممکن است هدف ما از طراحی سنسورها تشخیص رطوبت باشد. به بیان ساده تر، یک حسگر به صورتی طراحی میشود که به رطوبت، دما، فشار، حرکت یا شدت نور و… حساس باشد. نحوه عملکرد آن به این صورت است که با تغییر در هر کمیت و اندازه گیری میزان تغییر، خروجی الکتریکی سنسور به نسبت حالت معمول تغییر پیدا خواهد کرد.
به دلیل آسان و سریع بودن انتقال انرژی الکتریکی، خروجی انواع سنسور صنعتی بصورت الکتریکی است. و این خروجی به صورت سیگنال‌های اختصاصی خواهد بود. در نهایت این سیگنال توسط دستگاه دیگری به نام کنترلگر پردازش میشود و از آن برای کنترل دستگاه‌‌ها و فرمان‌های کنترلی استفاده میشود.
انواع سنسور های صنعتی بر اساس سیگنال های خروجی
برای استفاده و تهیه سنسورها در ابتدا لازم است با انواع سیگنال‌های خروجی الکتریکی آشنا بود. میتوان سیگنال‌های خروجی سنسورها را در پنج رده مختلف دسته‌بندی نمود. این پنج سیگنال که باعث بوجود آمدن پنج دسته سنسور میشود عبارت‌اند از:
نوع A:
سنسورهایی با ماهیت قطع و وصل خروجی (دیجیتالی) مانند سنسورهای مجاورتی، فشار، اندازه گیری سطح مایعات و… این نوع سنسورها را عمدتاً میتوان به طور مستقیم به دستگاه PLC متصل نمود.
مطالب مرتبط:
سنسورهای پراکسیمیتی (غیرتماسی) چیست؟
نوع B:
سنسورهایی که سیگنال خروجی آنها به صورت پالسی هستند. مانند سنسورهای اندازه گیری میزان چرخش و یا طول و… این نوع سنسورها اکثراً توسط Interface قابل وصل به دستگاه PLC میباشند. در این صورت می‌بایستی PLC دارای شمارنده نرم افزاری و سخت افزاری باشد.
نوع C:
سنسورهایی که سیگنال خروجی آنها به صورت آنالوگ بوده ولی دارای بخش تقویت کننده و یا تبدیل کننده نیستند. این سیگنال‌ها خیلی ضعیف بوده (در حد میلی ولت) و قابل استفاده مستقیم در دستگاه‌های کنترل نیستند. مانند سنسورهای پیزوالکتریک و یا سنسورهای Hall
نوع D:
سنسورهایی که سیگنال خروجی آنها به صورت آنالوگ بوده و واحد الکترونیک (تقویت کننده، تبدیل کننده) در خود سنسور تعبیه شده است. در این نوع سنسورها خروجی را میتوان به طور مستقیم در دستگاه‌های کنترلگر استفاده کرد.
نوع E:
سنسورهایی که سیگنال خروجی آنها مطابق با استانداردهای شبکه های صنعتی است. مانند C-232-RS, A-422-RS, 485-RS و یا جهت Fieldbus مانند Profibus ،ASI و… در نظر گرفته شده‌اند. (برای مطالعه بیشتر درباره فناوری فیلد باس میتوانید به مقاله آشنایی با تکنولوژی فیلدباس مراجعه کنید.)
مطلب مرتبط: آشنایی با تکنولوژی فیلدباس
انواع سنسورهای صنعتی بر اساس عملکرد آنها
تقسیم بندی سنسورها بر اساس نوع عملکردشان به صورت زیر است:
سنسورهای تماسی:
این نوع سنسورها در اتصالات مختلف بین محرک‌ها یا عملگرها به خصوص در عوامل نهایی به کار برده میشوند. و به دو مدل قابل تفکیک اند. سنسورهای تشخیص تماس و سنسورهای نیرو- فشار.
مطالب مرتبط:
سنسورهای مقاومتی:
سنسور های مقاومتی، در واقع یک مبدل یا دستگاه الکترومکانیکی هستند. که تغییرات مکانیکی مانند جابجایی را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل میکند. و به بخش کنترل کننده ارسال میکنند. آن ها معمولاً در ابزارآلات دقیق مورد استفاده قرار می‌گیرند. ساده‌ترین مثال برای یک سنسور مقاومتی، پتانسیومتر است.
سنسورهای ولتاژی:
وظیفه اصلی این سنسور تشخیص و اندازه گیری میزان ولتاژ AC و یا DC میباشد. هنگامی که وجود و اندازه ولتاژ تشخیص داده شود، سنسور میتواند خروجی را به صورت‌های سطوح جریان، سیگنال های ولتاژ آنالوگ، خروجی فرکانس های تنظیم شده یا آلارم های صوتی ارائه دهد و یا ارسال کند.
سنسورهای جریان:
سنسور جریان (جریان سنج) میزان جریان سیالات مانند مایعات و گازها را در لوله ها حس یا اندازه گیری میکند. معمولا این سنسورها در سیستم های HVAC، کارخانه‌های شیمیایی و سیستم های سپتیک و لوله‌های خطوط تولید استفاده میشوند. سنسورهای جریان میتوانند نشت، انسداد، ترکیدگی لوله و تغییرات غلظت مایع به دلیل آلودگی یا آلودگی سنسور جریان، را تشخیص دهد. این سنسور جریان الکتریکی را تشخیص میدهد. و آن را به ولتاژی متناسب با جریان تشخیص حس شده، تبدیل میکند.
مطلب مرتبط: فلومتر چیست؟ کاربرد آن
سنسورهای خازنی:
این سنسور ها جزو انواع سنسور های غیر تماسی میباشند که میتوانند برای فلزات و غیرفلزات استفاده میشوند. از سنسورهای خازنی برای کنترل سطح مخازنی که شامل مواد پودری، مایع و یا دانه دانه می با‌شند، استفاده می‌گردد. در صنعت سنسورهای خازنی برای موارد کنترلی استفاده میشوند. همچنین از آن برای شمارش تعداد اجسام یا تشخیص پارگی نوار نقاله نیز به کار برده میشوند. علاوه بر این موارد از آنها برای کنترل پر کردن مایعات در خطوط تولید نیز استفاده میشود.
مطلب مرتبط: اندازه‌گیری سطح مخازن با سنسور های خازنی
سنسورهای القایی:
سنسور های القایی جزو سنسور های غیر تماسی هستند. که اساس کار آن ها بر مبنای مدارهای مغناطیسی میباشد. به همین دلیل به آنها سنسورهای الکترومغناطیسی نیز گفته میشود. معایب این سنسور ها این است که فقط در مقابل فلزات عکس العمل نشان میدهند. و از مزایای آنها میتوان به فرمان دادن مستقیم به رله ها، شیرهای برقی، سیستم های اندازه گیری و مدارات کنترل الکتریکی اشاره کرد. کاربرد سنسور های القایی را میتوان در اندازه گيری فاصه از قطعه، جدا سازی قطعات با ابعاد مختلف ،اندازه گيری ضخامت قطعات فلزی، جداسازی قسمت فلزی قطعات، تشخیص قطعات فلزی شکسته دستگاه های مختلف صنعتی، آشکار سازی هر گونه تغییر در دندانه چرخ دنده های فلزی، اندازه گيري و كنترل سرعت و آشكار سازي حركتهاي مكانيكي و… یافت.
مطالب مرتبط:
سنسورهای نوری و لیزری:
سنسورهای نوری جزو انواع سنسورهای مجاورتی یا تماسی میباشند. اساس کار آنها بر مبنای ارسال و دریافت نور مدوله شده میباشد. این نور میتواند گستره بین طیف نورمرئی سبز تا نور نامرئی مادون قرمز را شامل شود. اکثرا در ساخت سنسور های نوری و لیزری از نور مادون قرمز با طول موج ۸۸۰mm استفاده میکنند. سنسور نوری اشعه های نور یا لیزر را به سیگنال های الکترونیکی تبدیل و آنها را برای بقیه تجهیزات سیستم ارسال میکند. بطور خلاصه، این وسیله کمیت فیزیکی نور را اندازه گیری میکند. و سپس آن را به شکلی که برای وسیله مورد نظر سیستم قابل خواندن باشد تبدیل میکند.
مطلب مرتبط: کاربرد سنسورهای نوری
سنسورهای شیمیایی:
با استفاده از سنسور های شیمیایی میتوان غلظت ذرات مخصوصی (اتم ها، مولکول ها یا یون ها ) موجود در گازها یا مایعات مورد نظر را با استفاده از علامت الکتریکی (ولتاژ یا جریان) اندازه گیری و ثبت کرد. در مواردی که این سنسورها وظیفه تشخیص مواد بیولوژیکی ویژه را بر عهده دارند. این سنسور با نام سنسورهای بیولوژیکی شناخته میشود. که اغلب یک دسته ی جداگانه از سنسور شیمیایی تلقی میشوند.
سنسورهای شیمیایی تفاوت های بسیاری با سنسورهای فیزیکی دارند. در اولین تفاوت این است که تعداد گونه‌های شیمیایی که سنسور میتواند حس کند. و طبق آن عمل میکنند معمولاً خیلی بالا است. به عنوان مثال از کاربرد این تعداد ترکیبات و گونه‌های شیمیایی میتوان از استفاده آن برای آزمایش‌ها در آزمایشگاه‌های پزشکی اشاره کرد. عمل حس کردن و اندازه گیری مواد شیمیایی میتواند با استفاده از روش های شیمی تجزیه، برای مثال با کمک طیف سنج های جرمی، روش‌های نوری یا مغناطیسی، یا کروماتوگراف های گازی، انجام گیرد.
سنسورهای مغناطیسی:
سنسور های مغناطیسی جزو سنسور های تماسی یا مجاورتی میباشند. که اساس عملکرد آنها بر مبنای حساسیت نسبت به میدان مغناطیسی اطراف آهنربای دائم یا الکتریکی است. بخش اصلی این ابزاری کنتاکت های تیغه ای شکل از جنس مواد فرو مغناطیس مانند الياژ آهن و نیکل می باشد. که در داخل یک لوله ی کوچک تعبیه شده اند.
این لوله ها عموما از گاز خنثی نیتروژن پر شده اند. در داخل یک سنسور مغناطیسی اغلب یک LED به منظور نمایش وضعیت حسگر نصب و تعبیه میشود. اگر یک میدان مغناطیسی مانند میدان مغناطیسی یک آهنربای دائم نزدیک سنسور شود. کنتاکت های تیغه ای شکل جذب میدان مغناطیسی میشود و یک یا چند کنتاکت را باز یا بسته میکند. انواع مختلفی از سنسورهای مغناطیسی وجود دارد که میتوان به سنسور اثر هال، Teed swich وAMIR و فلاکس گیت اشاره کرد.
حتما بخوانید:
انواع سنسورهای دما (ترمیستور، ترموکوپل و RTD)
انواع دیگری از سنسورهای رایج در صنعت
همان طور که تا اینجا دیدیم، تنوع بالایی از سنسور ها در بخش صنعتی وجود دارد و برای هر کدام از این موارد در کارخانه ها، کارگاه ها، ساختمان ها و… کاربردهای بی نظیر و متنوعی وجود دارد. از دیگر سنسور های مهم و پر کاربرد در صنعت میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
سنسور دما:
حسگر دما ابزاری است برای اندازه گیری درجه گرما یا سرما به کار میرود. وظیفه آن سنجش و اندازه گیری دما و تبدیل آن به یک واحد قابل خواندن است. کاربرد آن در اندازه گیری دمای خاک، چاه ها، سدهای عظیم بتونی یا ساختمان ها و… میباشد. سنسور های دما به طور معمول، یک ترموکوپل یا یک آشکارساز دمای مقاومت میباشد. اندازه دمای سنجیده شده را به شکل قابل خواندن و یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کند.
مطالب مرتبط:
سنسور فشار:
سنجش فشار، امر بسیار مهمی در کنترل بیشتر فرآیند های صنعتی محسوب میشود. سنسور فشار، اطلاعات فشار را تبدیل به یک سیگنال الکتریکی میکند. اکثر سنسورهای فشار، تغییر شکل دیافراگم را با توجه به اعمال فشار در هر دو جهت، مورد سنجش قرار میدهند. سازندگان برای چنین تجهیزاتی نام هایی از قبیل «سنسور فشار» و «ترانسدیوسر فشار» را استفاده میکنند. اصطلاح «ترانسمیتر فشار» برای سنسور فشاری استفاده میشود که مجهز به قطعات الکترونیکی باشد. و اجازه ارائه یک سیگنال خروجی استاندارد شده را میدهد.
مطلب مرتبط: تفاوت ترانسمیتر و ترانسدیوسر چیست؟
سنسور لمسی:
سنسور لمسی یک حسگر الکترونیکی میباشد. که وظیفه آن تشخیص و ضبط لمس فیزیکی است. این سنسور که با نام حسگرهای لمسی نیز شناخته می شوند. یک قطعه کوچک، ساده و کم هزینه است. که جایگزینی برای سوئیچ های مکانیکی قدیمی، طراحی و ساخته شده است.
سنسور حرکت:
سنسور یا حسگر حرکتی یا آشکار ساز حرکت وسیله ای است که به صورت کیفی حرکت اشیائ یا اشخاص را تشخیص داده و کاربر یا دستگاه را نسبت به وجود این حرکت در میدان دید آگاه میسازد. سنسورهای حرکتی یکی از اجرای مهم سیستم های امنیتی و دستگاه های بطری پرکنی هستند. معمولا حسگر هر گونه حرکت را در محیط شناسایی میکند. حسگر میتواند نتیجه سنجش را بصورت سیگنال یا با به صدا در آوردن زنگ یا با ارسال پیام به افراد و یا سیستم های کنترلی اطلاع دهد.
سنسور لرزش:
سنسور لرزش یا ارتعاش وسیله‌ای برای سنجش و اندازه‌گیری میزان و فرکانس لرزش را در یک سیستم، وسیله یا قطعه تجهیزات است. از خروجی این اندازه گیری‌ها میتوان برای شناسایی عدم تعادل بخش های متفاوت یا سایر مسائل موجود در دستگاه و پیش بینی خرابی‌های آینده استفاده کرد.
حسگر رطوبت:
در بعضی از صنایع، اندازه گیری رطوبت یکی از مهم ترین عوامل میباشد. زیرا که با بالا رفتن رطوبت در یک سری صنایع و موارد ممکن است آسیب های جدی و خسارت‌های گرانی به محصول و صنعت وارد شود. در یک سری محصولات کنترل رطوبت یکی از موارد مهم به خصوص هنگام انبار داری میباشد. و سنسور رطوبت جزء یکی از انواع سنسور های صنعتی به شمار میرود.
حسگر سطح:
سطح سنج‌ها و یا لول سنج‌ها ابزارهایی هستند که با کمک آنها میتوان سطح مایعات و به طور کلی سطح سیالات (در مواردی جامدات) را با دقت بالا اندازه گیری نمود. در اندازه گیری نقطه ای سطح، سطح سیال در یک نقطه خاص اندازه گیری میشود و در اندازه گیری سطح، ارتفاع سیال درون مخزن اندازه گیری میشود.
حتما بخوانبد: ترموستات چیست؟ انواع و کاربرد
سنسورهای مناسب را از کجا تشخیص دهیم و بخریم؟
در پاسخ به این سوالات باید گفت که عوامل متعددی برای خرید سنسور باید در نظر گرفته شود. هر یک از این سنسور های نام برده (و دیگر سنسور هایی که وجود دارند) با توجه به شرایط کاری کاربرد هایی متفاوتی دارند که باید از متخصص در این حیطه کمک گرفت. مشاورین متخصص ما آماده کمک به شما در انتخاب سنسور مناسب صنعت شما به طور رایگان میباشند. همچنین برای خرید و اطلاع از قیمت های هر سنسور می توانید به بخش فروشگاه سایت ما مراجعه فرمایید. جهت کسب راهنمایی و اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.