مقاله معرفی سنسورها

مقاله معرفی سنسورها 

چکیده

در این مقاله سعی شده است تنوع های موجود در سنسور¬ها و کارکرد آنها در بعضی سیستمهایی گوناگون  و ساختار های بعضی از آن¬ها صورت گرفته شده است رابررسی می کنیم.مطالعه¬هایی دراین زمینه شده که در این مقاله  گردآوری شده ومشاهده خواهید کرد.در برخی ازسیستم¬هایی که از راه مونیتورینگ (دیده¬بانی) ¬و اندازه گیری را با استفاده از انواع مختلف سنسورها مورد استفاده قرار می¬دهند که بررسی آن¬ها بسیار جالب وبسیار در  پیشرفت تکنولوژی در کشور در حوزه¬های گوناگون تاثیر¬گذارمی¬باشد .¬فناوری سنسوری در دامنه وسیعی از حوزه¬ها از آب و هوا گرفته تا پزشكی،-بازرگانی و صنایع كاربرد دارد. سنسورها در واقع ابزار ارتباط ربات با دنیای خارج و¬كسب اطلاعات محیطی و نیز داخلی   می¬باشند. انتخاب درست حسگرها تأثیر بسیار زیادی در میزان كارایی ربات دارد حسگر یا سنسور المان حس-کننده¬ای است. 

کلمات کلیدی

سنسور،حسگر،تصویر،کنترل،سیستم و... 

مقدمه

در طول دو دهه گذشته،رشد بی¬سابقه¬ای در شمار محصولات وخدمات رخ داده است.¬بسیاری از حكومت¬ها و سیاست گذاران جهان به خاطر منافع بالقوه فناوری سنسوری به تشویق و توسعه آن اهمیت زیادی می¬دهند. به این خاطر كه از طرفی تشویق رشد فناوری¬های سنسوری به صورت گرایش¬های تكنولوژیكی جدید و به دنبال آن محصولات جدید در صنایع بومی نتیجه می دهد و به صورت كیفیت بهتر محصولات و بازدهی بهتر آن¬ها(از راه گسترش سطح كنترل بر فرایندهای¬شان)¬خود را نشان می¬دهد.¬از طرفی هم توسعه تكنولوژی های سنسوری به اجرای قوانین حكومتی در زمینه ایمنی و آب و هوا كمك می¬كند. فواید تشویق فناوری¬های سنسوری در برنامه¬های برخی از کشورها، (به عنوان مثال در برنامه ملی پیش بینی تكنولوژی بریتانیا درباره فرصت¬های بالقوه¬ای كه فناوری¬های سنسوری در ایجاد ثروت و كیفیت فراهم می¬كنند) مورد تأکید قرار گرفته. 15 تكنولوژی مستقل كه دامنه وسیعی از بخش های مختلف صنایع را پوشش می-دهند،¬نیاز جهانی به فناوری¬های سنسوری را انکارناپذیر کرده¬اند. در 13 تا از این 15 تكنولوژی،¬تكنولوژی سنسوری به صورت یک عنصر كامل در توسعه محصولات و خدمات شناخته می¬شود.¬در حقیقت فناوری سنسوری به صورت یك فناوری كلیدی با كاربردهایی با تنوع گسترده صنعتی و تحقیقاتی ظاهر شده است.(4)

سنسورهای بدون تماس

سنسورهای بدون تماس سنسورهایی هستند که با نزدیک شدن یک قطعه وجود آن را حس کرده و فعال می¬شوند.¬این عمل به نحوی است که می¬تواند باعث جذب یک رله، کنتاکتور و یا ارسال سیگنال الکتریکی به طبقه ورودی یک سیستم گردد.(2)

مزایای سنسورهای بدون تماس یا همجواری

سرعت سوئیچینگ زیاد:

سنسورها در مقایسه با کلیدهای مکانیکی از سرعت سوئیچینگ بالائی برخوردارند، به طوری¬که برخی از آنها (سنسور القائی سرعت) با سرعت سوئیچینگ تا 25KHz کار می¬کنند. 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 محیط¬های 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¬ در طبقه خروجی،¬نویزهای مزاحم (Bouncing Noise) ایجاد نمی¬شود.

سنسورهای تصویر

 تکنولوژی جدید به¬کارگرفته شده در سنسورهای تصویر این امکان را در آینده فراهم می¬کند که دوربین تلفنهای همراه عکس¬هایی با کیفیت بسیار بالا  نظیر مراسم عروسی بگیرند.¬برای این منظور شرکت¬InVisage Technology در کالیفرنیا سنسور تصویری را با نیمه هادی "کوانتوم دات" Quantum Dots به¬جای سیلیکون ارتقاء داده است و مدعی شده که کیفیت تصاویر گرفته¬شده توسط دوربین با این سنسور تا چهاربرابر افزایش پیدا می کند. بیشتر دوربین¬های امروزی یا از سنسور CCD¬(Charged-Coupled Device)¬و یا از سنسورهای برپایه تکنولوژیCMOS-(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) برای ثبت تصاویر بهره می¬گیرند. سیلیکون به¬کارگرفته¬شده در سنسورهای تصویر امروزی دارای راندمان جذب نور درحدود 50% میباشد. کاهش راندمان بواسطه لایه¬های هادی مس و آلومینیوم به کاررفته در مدارالکترونیکی روی سطح سیلیکون ایجاد میشود. فلز موجود در سطح باعث بلوکه شدن نور میشود، بطوری که تنها کسری از یک سنسور سیلیکون در معرض تابش نور قرار می¬گیرد. جایگزین کردن سیلیکون با کوانتوم داتها همه چیز را تغییر می دهد. یک کوانتوم دات عبارتست از نانوکریستالی که از کلاس ویژه¬ایی از نیمه هادی¬ها ساخته¬شده¬است.