اگر یک سیستم اتوماسیون را به یک انسان تشبیه کنیم، سنسورها به چشم و قدرت بینایی تشبیه می شوند. با توجه به این تشبیه می توان به اهمیت سنسورها در یک سیستم اتوماسیون پی برد. سنسورهای القایی، خازنی و نوری از پرکاربردترین انواع سنسورهای صنعتی هستند.
برای انتخاب درست سنسور از بین انواع مختلف آن لازم است، ویژگی‌های انواع سنسورها را بشناسیم و مزایا و معایب آن‌ها را درک کنیم. در این مقاله به تفاوت سنسورهای القایی، خازنی و نوری از نظر نحوه ی عملکرد، توانایی تشخیص اجسام، کاربرد، تاثیرپذیری از عوامل محیطی و هزینه پرداخته خواهد شد.با ماهر همراه باشید.
برای آشنایی بیشتر با انواع سنسورها و کاربرد آن ها به دوره اتوماسیون کار ماهر بهترین گزینه است.
سنسور چیست؟
سنسور یک تجهیز الکتریکی است برای اندازه گیری پارامترهای فیزیکی محیط. فشار، نور، دما و … از مهم ترین پارامترهای فیزیکی قابل اندازه گیری به وسیله ی سنسورهای مختلف هستند. در مقاله‌ی “سنسور چیست و چه انواعی دارد” به تعریف کاملی از سنسور پرداختیم.
شکل 1- سنسورها
مهم ترین انواع سنسورها کدام اند؟
دسته بندی های مختلفی را می توان برای سنسورها در نظر گرفت. یکی از این دسته بندی ها، دسته بندی بر اساس نوع عملکرد است. سنسورهای پرکاربرد سنسور جریانی، سنسور خازنی، سنسور مقاومتی، سنسور شیمیایی، سنسور ولتاژی، سنسور حرارتی، سنسور نوری و لیزری، سنسور مغناطیسی، سنسور القایی و … از دسته بندی سنسورها بر اساس نوع عملکرد هستند.
از میان سنسورهای نام برده، سنسورهای القایی، خازنی و نوری محبوب ترند. در ادامه به بررسی این سنسورها می پردازیم.
سنسور القایی
سنسورهای القایی از محبوب‌ترین سنسورها در صنعت هستند که می‌توانند حضور فلزات را تشخیص دهند. این سنسورها از تغییرات میدان الکترومغناطیس برای تشخیص فلزات استفاده می‌کنند.
برای اطلاعات بیشتر درباره‌ی این نوع سنسور به مقاله‌ی «سنسور القایی چیست و چه کاربردی دارد؟» مراجعه کنید.
شکل 2- سنسور القایی
سنسور خازنی
همانطور که در مقاله‌ی “سنسور خازنی چیست و چگونه کار می‌کند؟ ” توصیف شد، سنسور خازنی می‌تواند وجود هر شئ رسانا یا نارسانا را بدون توجه به جنس مواد سازنده‌ی آن تشخیص دهد. اساس کار این تجهیز تاثیر اشیاء بر ظرفیت خازن است.
شکل 3- سنسور خازنی
سنسور نوری
سنسورهای نوری نوعی از سنسورهای مجاورتی هستند که بر اساس ارسال و دریافت نور کار می کنند. دو نوع پرکاربرد این سنسورها عبارتند از:
1. سنسور نوری دو طرفه
که در آن فرستنده و گیرنده در محفظه های مجزا قرار دارند. فرستنده پرتو نور را ارسال می کند. اگر جسمی بین واحد های فرستنده و گیرنده قرار داشته باشد، گیرنده نورِ ارسالی را دریافت نمی کند.
شکل 4- سنسور نوری دو طرفه
2. سنسور نوری یک طرفه
فرستنده و گیرنده در این حالت در یک محفظه قرار می گیرند. نور از سمت فرستنده ارسال می شود، اگر پس از بازتاب از سطح جسم به گیرنده برگردد، سنسور می تواند حضور جسم را تشخیص دهد.
شکل 5- سنسور نوری یک طرفه
مقایسه سنسورهای القایی، خازنی و نوری
برای مقایسه‌ی این سه نوع سنسور به بررسی شباهت‌ها و تفاوت‌های آن‌ها از جنبه‌های مختلف می‌پردازیم.
شباهت‌های سنسورهای القایی، خازنی و نوری
- یکی از شباهت‌های این سه نوع سنسور توانایی تشخیص بدون تماس (غیرتماسی) است. این سنسورها بدون نیاز به تماس با اجسام می‌توانند حضور یا عدم حضور آن‌ها را تشخیص دهند.
- لرزش (Vibration) در این سه نوع سنسور تاثیری بر عملکرد آن ها ندارد.
- هر سه سنسور سرعت تشخیص بالایی دارند.
تفاوت سنسورهای القایی، خازنی و نوری
برای درک بهتر تفاوت های این سه سنسور پرکاربرد، آن ها را از نظر نحوه‌ی عملکرد، توانایی تشخیص اجسام با جنس‌های مختلف، کاربرد، تاثیرپذیری از عوامل محیطی و هزینه‌ی مورد نیاز مقایسه می کنیم.
1. تفاوت‌های سنسورهای القایی، خازنی و نوری از نظر نحوه‌ی عملکرد
- سنسورهای القایی بر اساس تغییرات میدان مغناطیسی و جریان القایی ناشی از آن عمل می کنند.
- سنسورهای خازنی بر مبنای تغییر ظرفیت خازن توسط اشیاء کار می‌کند.
- سنسور نوری با دریافت یا عدم دریافت نور می تواند، حضور یا عدم حضور شی کدر را تشخیص دهد.
2. تفاوت‌های سنسورهای القایی، خازنی و نوری از نظر توانایی تشخیص اجسام
- سنسورهای القایی فقط توانایی تشخیص فلزات را دارند. چون تنها فلزات هستند که بر میدان مغناطیسی و جریان القایی تاثیرگذارند. بنابراین این سنسورها نمی‌توانند نارساناهایی مانند پلاستیک و شیشه را تشخیص دهند.
- سنسورهای خازنی می‌توانند همه‌ی اجسام را (صرفه نظر از جنس آن‌ها) تشخیص دهند.
- سنسورهای نوری می‌توانند اجسام کدری که در مسیر نور ارسالی آن‌ها قرار می‌گیرند را تشخیص دهند. اجسامِ شیشه ایِ شفاف که نور را عبور می دهند، با سنسور نوری قابل تشخیص نیستند.
3. تفاوت‌های سنسورهای القایی، خازنی و نوری از نظر کاربرد
- سنسورهای القایی در مواردی چون
- ماشین‌آلات، خط مونتاژ، صنعت خودرو.
- تشخیص قطعات فلزی در شرایط سخت محیطی.
- قطعات متحرک با سرعت بالا و … کاربرد دارند.
- کاربرد سنسورهای خازنی در مواردی مانند
- بازرسی نهایی خطوط بسته‌بندی
- اندازه‌گیری میزان پر شدن مایعات یا دانه‌ها از طریق دیواره‌های مخازن پلاستیکی یا شیشه ای است.
- سنسورهای نوری، در موارد زیر به کار می‌روند:
- شمارش اشیاء
- تشخیص اشیاء بر روی نوار نقاله
- مرتب کردن محصولات
شکل 6- کاربرد سنسور القایی
4. تفاوت‌های سنسورهای القایی، خازنی و نوری از نظر تاثیرپذیری از عوامل محیطی
- عوامل محیطی معمولا بر عملکرد سنسورهای القایی بی‌تاثیرند.
- رطوبت و بخار عملکرد سنسورهای خازنی را تحت تاثیر قرار می‌دهند.
- گرد وغبار و روغن از عوامل محیطی تاثیرگذار بر دقت سنسورهای نوری هستند.
5. تفاوت‌های سنسورهای القایی، خازنی و نوری از نظر میزان هزینه‌ی مورد نیاز
تفاوت چشم‌گیری بین این سه نوع سنسور از نظر هزینه‌ها وجود ندارد، اما سنسورهای القایی در مقایسه با سنسورهای نوری و خازنی مقرون به صرفه‌تر هستند.
جمع‌بندی
برای انتخاب صحیح سنسورها در اپلیکیشن های مختلف لازم است انواع مختلف را شناخته و به شباهت ها، تفاوت ها و چگونگی عملکرد آن ها واقف باشیم. در این مقاله به بررسی انواع مهم سنسورها یعنی سنسورهای القایی، خازنی و نوری و تفاوت های آن ها پرداختیم.
منبع: sensorpartners.com
مقاله‌ای که خواندید بخشی از مطالب دوره آموزش اتوماسیون کار ماهر است.
برای یادگیری 0 تا 100 این دوره کلیک کن.
اگر به دنبال افزایش مهارت خود در زمینه اتوماسیون صنعتی هستید،برای دریافت آموزش‌های رایگان در این حوزه، فقط کافیه فرم رو تکمیل کنید.
