تیمبندی سنسورها بر پایه ی نوع خروجی:
۱- خروجی آنالوگ:
این سنسورها در خروجی خود یک سیگنال آنالوگ دارند که متناسب با کمیت اندازهگیری شده است. اکثر پارامترهای فیزیکی مانند دما، سرعت، فشار، جابجایی و … تمامی مقادیری آنالوگ میباشند. در این سنسورها هر پارامتر اندازهگیری شده به یک سیگنال (معمولا از نوع ولتاژ و یا
یا این که
یا
جریان) نسبت داده می شود که با دریافت این سیگنال مقدار کمیت مورد نظر مشخص خواهد شد.
۲- خروجی دیجیتال:
خروجی این سنسورها دادههای دیجیتالی میباشد که میتوانند از طریق گذرگاههای ارتباطی خصوصی یا موازی (مانند UART ، SPI ، I2C و غیره) خوانده شوند. از این سنسورها در مواردی که نیاز به معلوم شدن دادههای دوحالتی مانند سکوت/روشن، صحیح/اشتباه و می باشد/نیست وجود داراست استفاده میگردد. سنسور فروغ و روشنایی و شتابسنج دیجیتال نمونههایی از تیمبندی سنسورها بر پایه ی خروجی دیجیتال هستند.
تیمبندی سنسورها بر طبق نوع سعی:
سنسورها را مطابق نوع سعی میتوان به دستههای تحت تقسیم کرد.
سنسور جریانی
سنسور خازنی
سنسور مقاومتی
سنسور شیمیایی
سنسور ولتاژی
سنسور حرارتی
سنسور نوری و لیزری
سنسور مغناطیسی
سنسور القایی
تیمبندی سنسورها مطابق پارامتر اندازهگیری:
سنسورها بر اساس پارامتری که اندازهگیری میکنند به گروههای زیادی میتوانند تقسیم شوند. برخی از این شرکتها مشتمل بر:
سنسور فشار
سنسور دما
سنسور نور
سنسور رطوبت
سنسور جریان
سنسور ولتاژ
سنسور رنگ
سنسور موقعیت
سنسور شتاب
سنسور موقعیت
سنسور مغناطیس
و … هستند.
مجموعهبندی سنسورها بر اساس منبع قدرت:
سنسورها از این منظر به دو نوع اکتیو (Active) و (Passive) تقسیم می شوند.
سنسورهای اکتیو سنسورهایی می باشند که سیگنالهای محرکی را برای اندازهگیری کمیتی ارسال کرده و خود پالسهای منعکس شده را دریافت میکنند یعنی هم فرستنده و هم گیرنده را در خود داراهستند. یک مثال مناسب از سنسورهای اکتیو، سنسور سنجش میزان کشش میباشد. ولتاژ خروجی این سنسور، با مقدار فشار اعمال شده به آن متناسب میباشد.
سنسورهای پسیو صرفا دریافتکنندهی سیگنالهایی هستند که به عنوان سیگنالهای تحریک شناخته می گردند و از منابع خارجی ارسال شدهاند. بنابراین درین سنسورها به منبع توان خارجی نیاز است. این سنسورها معمولا خواص فیزیکی خود مانند مقاومت و خازن را برای پاسخگویی به سیگنال دریافتی تغییر تحول میدهند. سنسورهای پسیو ارزانتر و بی آلایشتر هستند و کارایی کمتری دارا هستند.
تیمبندی سنسورها بر پایه ی تکنولوژی مصرف شده برای همت آن ها:
سنسورها از حیث تکنولوژی استفاده شده به سه دسته تقسیم میگردند.
سنسورهای قطور سرامیکی: که بدنهی مهم آنها از سرامیک های مقاوم در عوض خوردگی به کار گیری میشود، ولی به دلیل شکننده بودن سرامیک این سنسورها برای به کار گیری در فشار بالا مناسب نیستند.سنسور فشار
سنسورهای نازک فلزی: این دسته بیشترین سهم را دربین سنسورهای مورد به کار گیری دارند. این سنسورها با بدنهی نازک و با دقت بالا ساخته میشوند و عمر زیاد و تلاش مناسبی در عوض شوک و لرزش دارا هستند.
سنسور پیزو الکتریک: این دسته از چیپهای سیلیکونی ساخته میگردند و ساختار بغرنجتری نسبت به دو دستهی دیگر دارا هستند. این سنسورها به دست اندرکاران محیطی بسیار حساس میباشند.
مجموعهبندی سنسورها مبتنی بر نوع ساختمان:
سنسورها بر طبق نوع سختمان به دو دستهی محافظ (Shielded) و سوای محافظ (Unshielded) تقسیم می گردند.
سنسورهای محافظ:
سنسورهای محافظ میتوانند آحاد مواد جامد در محدوده سنجش خود مانند پودر، برگه، چوب، گلوله های
پلاستیکی و غیره را تشخیص دهند. سطح این سنسورها با فلزها پوشانده شده و شار در این نصیب جلوی
سنسور متمرکز هست که سبب ساز کاهش تأثیر فلزات فضا می شود.
سنسورهای بدون محافظ:
سنسورهای فارغ از محافظ برای تشخیص اهداف رسانا (مثل فلزات و مایعات) بهترین میباشند. از آنجا که در بیشتر موردها توان تشخیص مواد نارسانا را ندارند، پرشین ابزار دقیق برای تشخیص مایعات از طریق دیواره مخزن نارسانا مناسب می باشند. با فلز پوشانده نشده است ، به این ترتیب شار نیز از سطح ایجاد کرد میشود ، که باعث میشود سنسورها به راحتی پایین تأثیر فلزات فضا قرار گیرند.
شکل ۱- سنسورهای بدون محافظ
دستهبندی سنسورها مطابق محل نصب:
سنسورها را بر طبق محل نصب میاقتدار به دو گروهی سنسورهایی که در گوشه و کنارهای داخل ساختمان
(Indoor) نصب میشوند و سنسورهایی که در فضا آزاد نصب (Outdoor) می شوند، تقسیم کرد.
شکل ۲- گونه های سنسور مبتنی بر محل نصب
کاربردهای سنسورها
سنسورها از روزهای اولیه صنعت برق وجود داشته و در طیف وسیعی از کاربردها مورد استعمال قرار گرفتهاند. سنسورها در پروژههای الکترونیک، رباتیک و صنعت نقش کلیدی دارا هستند. از دیگر مواردی که سنسورها در آنها کاربرد داراهستند میتوان به اتوماسیون، کامپیوترها، ماشینهای هوشمند، ماهوارهها، خانههای هوشمند، نیروگاههای انرژی و ارتباطات اشاره کرد. تقریباً در مجموع دستگاههای الکترونیکی، یک یا یک سری سنسور وجود دارااست که نوعی عکس العمل را برای یک ویژگی فیزیکی مانند دما و فشار ارائه میدهند.
چه گونه بهترین سنسور را انتخاب کنیم؟
کارداران زیادی را باید هنگام تعیین سنسور در لحاظ گرفت. اما گزینش سنسور با انتخاب پارامتر
فیزیکی مورد اندازهگیری شروع می گردد. بعداز مشخص و معلوم شدن پارامتر اندازهگیری چندین برهان اصلی دامنهی کوشش سنسور، واحد سنجش توجه و هزینه را می بایست در انتخاب سنسورها در نظر گرفت.
دامنهی سعی سنسور
مهم ترین فاکتوری که در سنسور باید در لحاظ گرفت دامنهی همت است. از جمله، در طراحی سیستم دیگ بخار که دمای جوش مایع را در ۵۰۰ سکو سانتیگراد کنترل میکند، نباید از سنسوری به کار گرفت که صرفا توانایی تشخیص ۱۵۰ درجه سانتیگراد را داراست. بنابراین بایستی مطمئن شد که سنسور پاسخگوی محدوده لازم نرمافزار باشد.
ترازو دقت
قبل از انتخاب سنسور، باید در امر ترازو دقت مورد نیاز سنسور به عدهبندی رسید. برای مثال، یک سنسور دما با دقت ۱ درجه سانتیگراد برای طراحی سیستم تعبیه شده در دیگ بخار کافی خواهد بود. با این اینک، این سنسور با دقت یکسان ممکن است برای بعضی از آزمایشهای اصلی علمی یا دستگاههایی که نیاز به دقت ۱/۰ درجه سانتیگراد دارندکافی نباشد.
هزینه
سنسورهای الکترونیکی از لحاظ بها بسیار متنوعاند. به راحتی میقدرت حدس زد که سنسورهای با دقت بالا همیشه گرانتر از سنسورهای با دقت تحت میباشند. معیار دامنهی کارایی نیز در تعیین قیمت سنسور نقش دارد. نکته این می باشد که باید مطمئن شد که سنسور انتخابی در میزان دارایی مجاز پروژه بهترین حاصل را به هم پا دارااست؟
تیمبندی سنسورها بر پایه ی نوع خروجی:
۱- خروجی آنالوگ:
این سنسورها در خروجی خود یک سیگنال آنالوگ دارند که متناسب با کمیت اندازهگیری شده است. اکثر پارامترهای فیزیکی مانند دما، سرعت، فشار، جابجایی و … تمامی مقادیری آنالوگ میباشند. در این سنسورها هر پارامتر اندازهگیری شده به یک سیگنال (معمولا از نوع ولتاژ و یا
یا این که
یا
جریان) نسبت داده می شود که با دریافت این سیگنال مقدار کمیت مورد نظر مشخص خواهد شد.
۲- خروجی دیجیتال:
خروجی این سنسورها دادههای دیجیتالی میباشد که میتوانند از طریق گذرگاههای ارتباطی خصوصی یا موازی (مانند UART ، SPI ، I2C و غیره) خوانده شوند. از این سنسورها در مواردی که نیاز به معلوم شدن دادههای دوحالتی مانند سکوت/روشن، صحیح/اشتباه و می باشد/نیست وجود داراست استفاده میگردد. سنسور فروغ و روشنایی و شتابسنج دیجیتال نمونههایی از تیمبندی سنسورها بر پایه ی خروجی دیجیتال هستند.
تیمبندی سنسورها بر طبق نوع سعی:
سنسورها را مطابق نوع سعی میتوان به دستههای تحت تقسیم کرد.
سنسور جریانی
سنسور خازنی
سنسور مقاومتی
سنسور شیمیایی
سنسور ولتاژی
سنسور حرارتی
سنسور نوری و لیزری
سنسور مغناطیسی
سنسور القایی
تیمبندی سنسورها مطابق پارامتر اندازهگیری:
سنسورها بر اساس پارامتری که اندازهگیری میکنند به گروههای زیادی میتوانند تقسیم شوند. برخی از این شرکتها مشتمل بر:
سنسور فشار
سنسور دما
سنسور نور
سنسور رطوبت
سنسور جریان
سنسور ولتاژ
سنسور رنگ
سنسور موقعیت
سنسور شتاب
سنسور موقعیت
سنسور مغناطیس
و … هستند.
مجموعهبندی سنسورها بر اساس منبع قدرت:
سنسورها از این منظر به دو نوع اکتیو (Active) و (Passive) تقسیم می شوند.
سنسورهای اکتیو سنسورهایی می باشند که سیگنالهای محرکی را برای اندازهگیری کمیتی ارسال کرده و خود پالسهای منعکس شده را دریافت میکنند یعنی هم فرستنده و هم گیرنده را در خود داراهستند. یک مثال مناسب از سنسورهای اکتیو، سنسور سنجش میزان کشش میباشد. ولتاژ خروجی این سنسور، با مقدار فشار اعمال شده به آن متناسب میباشد.
سنسورهای پسیو صرفا دریافتکنندهی سیگنالهایی هستند که به عنوان سیگنالهای تحریک شناخته می گردند و از منابع خارجی ارسال شدهاند. بنابراین درین سنسورها به منبع توان خارجی نیاز است. این سنسورها معمولا خواص فیزیکی خود مانند مقاومت و خازن را برای پاسخگویی به سیگنال دریافتی تغییر تحول میدهند. سنسورهای پسیو ارزانتر و بی آلایشتر هستند و کارایی کمتری دارا هستند.
تیمبندی سنسورها بر پایه ی تکنولوژی مصرف شده برای همت آن ها:
سنسورها از حیث تکنولوژی استفاده شده به سه دسته تقسیم میگردند.
سنسورهای قطور سرامیکی: که بدنهی مهم آنها از سرامیک های مقاوم در عوض خوردگی به کار گیری میشود، ولی به دلیل شکننده بودن سرامیک این سنسورها برای به کار گیری در فشار بالا مناسب نیستند.سنسور فشار
سنسورهای نازک فلزی: این دسته بیشترین سهم را دربین سنسورهای مورد به کار گیری دارند. این سنسورها با بدنهی نازک و با دقت بالا ساخته میشوند و عمر زیاد و تلاش مناسبی در عوض شوک و لرزش دارا هستند.
سنسور پیزو الکتریک: این دسته از چیپهای سیلیکونی ساخته میگردند و ساختار بغرنجتری نسبت به دو دستهی دیگر دارا هستند. این سنسورها به دست اندرکاران محیطی بسیار حساس میباشند.
مجموعهبندی سنسورها مبتنی بر نوع ساختمان:
سنسورها بر طبق نوع سختمان به دو دستهی محافظ (Shielded) و سوای محافظ (Unshielded) تقسیم می گردند.
سنسورهای محافظ:
سنسورهای محافظ میتوانند آحاد مواد جامد در محدوده سنجش خود مانند پودر، برگه، چوب، گلوله های
پلاستیکی و غیره را تشخیص دهند. سطح این سنسورها با فلزها پوشانده شده و شار در این نصیب جلوی
سنسور متمرکز هست که سبب ساز کاهش تأثیر فلزات فضا می شود.
سنسورهای بدون محافظ:
سنسورهای فارغ از محافظ برای تشخیص اهداف رسانا (مثل فلزات و مایعات) بهترین میباشند. از آنجا که در بیشتر موردها توان تشخیص مواد نارسانا را ندارند، پرشین ابزار دقیق برای تشخیص مایعات از طریق دیواره مخزن نارسانا مناسب می باشند. با فلز پوشانده نشده است ، به این ترتیب شار نیز از سطح ایجاد کرد میشود ، که باعث میشود سنسورها به راحتی پایین تأثیر فلزات فضا قرار گیرند.
شکل ۱- سنسورهای بدون محافظ
دستهبندی سنسورها مطابق محل نصب:
سنسورها را بر طبق محل نصب میاقتدار به دو گروهی سنسورهایی که در گوشه و کنارهای داخل ساختمان
(Indoor) نصب میشوند و سنسورهایی که در فضا آزاد نصب (Outdoor) می شوند، تقسیم کرد.
شکل ۲- گونه های سنسور مبتنی بر محل نصب
کاربردهای سنسورها
سنسورها از روزهای اولیه صنعت برق وجود داشته و در طیف وسیعی از کاربردها مورد استعمال قرار گرفتهاند. سنسورها در پروژههای الکترونیک، رباتیک و صنعت نقش کلیدی دارا هستند. از دیگر مواردی که سنسورها در آنها کاربرد داراهستند میتوان به اتوماسیون، کامپیوترها، ماشینهای هوشمند، ماهوارهها، خانههای هوشمند، نیروگاههای انرژی و ارتباطات اشاره کرد. تقریباً در مجموع دستگاههای الکترونیکی، یک یا یک سری سنسور وجود دارااست که نوعی عکس العمل را برای یک ویژگی فیزیکی مانند دما و فشار ارائه میدهند.
چه گونه بهترین سنسور را انتخاب کنیم؟
کارداران زیادی را باید هنگام تعیین سنسور در لحاظ گرفت. اما گزینش سنسور با انتخاب پارامتر
فیزیکی مورد اندازهگیری شروع می گردد. بعداز مشخص و معلوم شدن پارامتر اندازهگیری چندین برهان اصلی دامنهی کوشش سنسور، واحد سنجش توجه و هزینه را می بایست در انتخاب سنسورها در نظر گرفت.
دامنهی سعی سنسور
مهم ترین فاکتوری که در سنسور باید در لحاظ گرفت دامنهی همت است. از جمله، در طراحی سیستم دیگ بخار که دمای جوش مایع را در ۵۰۰ سکو سانتیگراد کنترل میکند، نباید از سنسوری به کار گرفت که صرفا توانایی تشخیص ۱۵۰ درجه سانتیگراد را داراست. بنابراین بایستی مطمئن شد که سنسور پاسخگوی محدوده لازم نرمافزار باشد.
ترازو دقت
قبل از انتخاب سنسور، باید در امر ترازو دقت مورد نیاز سنسور به عدهبندی رسید. برای مثال، یک سنسور دما با دقت ۱ درجه سانتیگراد برای طراحی سیستم تعبیه شده در دیگ بخار کافی خواهد بود. با این اینک، این سنسور با دقت یکسان ممکن است برای بعضی از آزمایشهای اصلی علمی یا دستگاههایی که نیاز به دقت ۱/۰ درجه سانتیگراد دارندکافی نباشد.
هزینه
سنسورهای الکترونیکی از لحاظ بها بسیار متنوعاند. به راحتی میقدرت حدس زد که سنسورهای با دقت بالا همیشه گرانتر از سنسورهای با دقت تحت میباشند. معیار دامنهی کارایی نیز در تعیین قیمت سنسور نقش دارد. نکته این می باشد که باید مطمئن شد که سنسور انتخابی در میزان دارایی مجاز پروژه بهترین حاصل را به هم پا دارااست؟
ساختار سنسور فشار پیزوالکتریک