سنسور چیست؟

سنسور به هر المانی که بتواند تغییری فیزیکی و یا شیمیایی و یا نوری را به یک علامت فیزیکی، الکتریکی و یا الکترونیکی تبدیل کند ، حسگر یا سنسور می گویند.یک کلید ساده که حرکت یک اهرم تحریک و به واسطه آن حرکت یک مدار الکتریکی را وصل میکند میتواند یک سنسور باشد. حسگرها گونه ای مبدل هستند. بعضی از حسگرها به تنهایی قابل استفاده اند و برای خواندن آنها احتیاجی به وسایل جانبی  و دیگری نیست  مانند دماسنج جیوه ای که حرارت را بوسیله انبساط جیوه در درون یک لوله شیشه ای که درجاتی بروی آن ثبت شده نمایش می دهد.دسته دیگر از سنسورها مثل ترموکوپل برای استفاده باید با وسایل دیگری همراه باشند.

سنسور ایده آل

یک سنسور ایده آل می بایستی دارای خروجی خطی باشد و یا اینکه دارای خروجی ریاضی ساده برای اندازه گیری باشد، به عبارت دیگر سیگنال خروجی سنسور می بایستی دارای ارزش خطی تناسبی و با یک تابع ساده برای اندازه گیری تناسبی باشد.

تقسیم بندی سنسورها

با توجه به نوع نیاز موجود در صنعت ، سنسورها دارای تقسیم بندی های متنوعی هستند اما تقریبا تمامی سنسورها را می توان براساس موارد زیر تقسیم بندی کرد:

1. تقسیم بندی بر اساس عملکرد
2. تقسیم بندی بر اساس نوع کاربرد
3. تقسیم بندی بر اساس خروجی
4. تقسیم بندی بر اساس موادی که سنسورها از آنها ساخته میشوند

تقسیم بندی براساس نوع عملکرد

1. سنسورهای تماسی
2. سنسورهای حرارتی
3. سنسورهای مقاومتی
4. سنسورهای ولتاژی
5. سنسورهای جریان
6. سنسورهای خازنی
7. سنسورهای القایی
8. سنسورهای نوری ولیزری
9. سنسورهای شیمیایی
10. سنسورهای مغناطیسی

تقسیم بندی براساس نوع کاربرد

1. شمارش: القایی، خازنی، نوری
2. حرکت: نوری، خازنی
3. سطح: نوری، خازنی
4. پیوستگی: نوری
5. انحراف: نوری، خازنی
6. تردد: نوری، القایی
7. سرعت: القایی، خازنی
8. فاصله:القایی
9. شیمیایی: القایی، خازنی
10. حرارت: بیمتال، مقاومتی

تقسیم بندی براساس خروجی

1. سنسور با خروجی آنالوگ
2. سنسور با خروجی دیجیتال

سنسورهای تماسی

این گونه از سنسورها مانند ترموکوپل ها و سنسورهای سوئیچینگ حتما می بایستی با سوژه مورد نظر در تماس مستقیم باشد.

سنسورهای بدون تماس

سنسورهای بدون تماس سنسورهایی هستند که بدون تماس با سوژه وجود آن را حس کرده و فعال می شوند.این سنسورها دارای مزایای زیادی هستند که به علت داشتن این مزایا استفاده از آنها در صنعت روز به روز افزایش می یابد.

مزایای سنسورهای بدون تماس

1. سرعت سوئیچینگ بالا
2. طول عمر زیاد
3. عدم نیاز به نیرو و فشار
4. قابل استفاده در محیطهای کاری با شرایط خاص

حسگر ساده

از ساده ترین و قدیمی ترین سنسورهای مورد استفاده در صنعت سنسورهای تماسی هستند.وظیفه اصلی این سنسورها قطع یا وصل کنتاکت ها در مدارات الکتریکی می باشد که از ۲ قسمت اصلی تشکیل شده است:

1. اهرم تحریک با شستی
2. بدنه

کنتاکت های حسگر تماسی ساده به دو گونه ثابت و متحرک می باشد.

کنتاکت های اول وصل(Normally closed): کنتاکت هایی هستند که در لحظه اول که هیچ نیرویی به اهرم وارد نشده است، کنتاکت در حالت وصل قرار دارد و نیروی الکتریسیته را از خود عبور می دهد.

کنتاکت های اول قطع (Normally open): کنتاکت هایی هستند که در لحظه اول که هیچ نیرویی به اهرم وارد نشده است، کنتاکت در حالت قطع قرار دارد و نیروی الکتریسیته را از خود عبور نمی دهد.

تحریک

به هر عملی که موجب عکس العمل سنسور بشود، تحریک می گویند.

سنسورهای حرارتی

قدیمی ترین حسگرهای الکتریکی که در صنعت با استقبال فراوانی روبرو شد حسگر حرارتی و یا به عبارتی دیگر ترموستات ها و ترموکوپل ها بودند.

ترموکوپل

ترموکوپل وسیله ای است که انرژی حرارتی را به انرژی الکتریکی تبدیل می نماید و به نسبت حرارت دریافت شده انرژی الکتریکی متفاوتی را تولید می نماید.

محاسن ترموکوپل

1. خودشان به نوعی منبع تغذیه هستند: مانند باطری گرمایی
2. ساده هستند.
3. از نظر سخت افزاری محکم هستند.
4. ارزان هستند.
5. متنوع هستند و در انواع و اقسام مختلف ساخته می شوند.
6. محدوده رنج دمایی وسیعی دارند.

معایب ترموکوپل:

1. غیر خطی هستند.
2. ولتاژخروجی کمی دارند.
3. به یک مرجع دمایی نیاز دارند.
4. بسیار بی ثبات و ناپایدار هستند.
5. حساسیت کمی دارند.

انواع حسگر حرارتی:

1. ترمرکوپل
2. RTD
3. ترمیستور
4. سنسورهای IC

RTD

RTDها یک مقاومت PTC با سرعت عملکرد بالا هستند که در صورت اعمال گرما به آنها به صورت تقریبا خطی بالا می روند.

محاسن RTD

1. بسیار محکم هستند.
2. بسیار با دقت و صحیح هستند.
3. از ترموکوپل خطی تر است.

معایب RTD

1. گران قیمت هستند.
2. نیازمند منبع جریان هستند.
3. تغییرات مقاومتی بسیار کوچکی دارند.
4. بایستی خودشان گرم شوند، پدیده خود گرمایشی دارند.

سنسورهای مقاومتی

به سنسورهایی گفته می شود که خروجی آنها بصورت اهمی تغییر می کند.بیشترین کاربرد این گونه سنسورها در خط کش های صنعتی و تعیین حرارت می باشد. نام دیگر سنسورهای تابع حرارت، حسگر حرارت  NTC،PTC،ترمیستور می باشد.در اثر تغییرات حرارتی در مقدار اهم مقاومتها نیز تغییراتی ایجاد می شود.در داخل این حسگرها یک مقاومت سرامیکی وجود دارد که با تغییرات حرارت مقاومت آن تغییر میکند.

1. اگر با افزایش حرارت، مقاومت داخلی ترمیستور کم شود،این حسگر از نوع NTC  است.
2. اگر با افزایش حرارت، مقاومت داخلی ترمیستور زیاد شود،این حسگر از نوع PTC است.

سنسور مقاومتی فتو الکتریک

حسگر مقاومتی فتوزیستور براساس جذب نور کار می کنند، جذب نور باعث بالا رفتن مقاومت الکتریکی قطعه می شود.

سنسورهای مجاورتی

این سنسور قادر به تشخیص وجود اجسام نزدیک بدون هیچ گونه تماس فیزیکی است.حسگرهای مجاورتی اغلب یک میدان الکترومغناطیسی یا الکترواستاتیکی و یا پرتویی از تشعشعات الکترومغناطیسی را از خود منتشر می کنند و به دنبال تغییرات در محیط با سیگنالهای برگشتی می مانند. به بیشترین فاصله ای که ای سنسورها تشخیص می دهند ، دامنه نامی می گویند.

انواع حسگر های مجاورتی

حسگر مجاورتی القایی

این حسگر دارای یک نوسان ساز است که یک میدان الکترومغناطیسی با فرکانس بالا تولید می کند، این میدان توسط یک سیم پیچ که در نزدیکی سطح خارجی حسگر قرار داده شده،تولید می گردد. هنگامیکه شئی وارد میدان الکترومغناطیسی می شود،جریان های درون شئی افزایش میابد، این جریان ها نوعی میدان الکترو مغناطیسی تولید می کند که در جهت خلاف میدان خود حسگر می باشد لذا دامنه سیگنال نوسان ساز کاهش میابد.مدار تریگر این دامنه کاهش یافته را تشخیص داده وسیگنال خروجی حسگر تغییر می کند.

حسگر مجاورتی خازنی:

حسگرهای مجاورتی خازنی بسیار شبیه به حسگرهای القایی هستند با این تفاوت که به جای ایجاد میدان الکترو مغناطیسی میدان الکترو استاتیکی تولید می کنند.این نوع حسگرها علاوه بر اجسام فلزی قادر به حس اجسام غیر فلزی مانند کاغذ، شیشه،مایعات و پارچه نیز می باشند.هنگامیکه شئی مورد نظر نزدیک سطح حساس حسگر می شود، درون میدان الکترو استاتیکی ناشی از دو الکترود حسگر وارد می شود و ظرفیت خازن تغییر میکند.سپس نوسان ساز شروع به نوسان می کند و مدار تریگر دامنه سیگنال  نوسان ساز رامی خواند و زمانیکه به یک مقدار معین می رسد خروجی حسگر تغییر میکند و با دور شدن شئی مقدار دامنه کاهش یافته و خروجی به حالت اول بر می گردد.

حسگر مجاورتی مافوق صوت:

این حسگرها از یک مبدل برای فرستادن و دریافت سیگنال های صوتی با فرکانس بالا استفاده می کنند. زمانیکه شئی وارد محیط می شود سیگنال صدا به خود حسگر برگشت داده می شود و خروجی سیستم متناسب آن تغییر میکند.

از حسگرهای مجاورتی در ترن های هوایی، تلفن های همراه، اتومبیل ها برای تشخیص فاصله با اشیاء ،توپخانه های ضد موشک و … استفاده می شود.

حسگر اثرهال

مبدلی است که در پاسخ به تغییرات میدان مغناطیسی خروجی ولتاژ نشان می دهد.برای ارتقاء حساسیت این نوع حسگرو گرفتن خروجی مطلوب با بیشترین دقت و حداقل خطای هیسترزیس باید از تقویت کننده و مدارهای سوئیچینگ منطقی استفاده شود.

حسگرهای اثر هال به دو نوع تقسیم میشوند:

• حسگرهای اثرهال خطی یا آنالوگ: ولتاژ خروجی این نوع حسگر مستقیما از خروجی تقویت کننده گرفته می شود که متناسب با اندازه میدان مغناطیسی خارجی اعمال شده است.موارد استفاده آن در مشاهده جریان، درایو دیسک، دیافراگم جریان، دیافراگ فشار، درایو فرکانس متغیر و… می باشد.
• حسگر اثرهال با خروجی دیجیتال: این نوع  حسگرهای دارای Schmitt-trigger هستند که براساس حلقه هیسترزیس ساخته شده است و به تقویت کننده متصل می شود. خروجی آنها تنها دو وضعیت روشن (ON) و خاموش (OFF) را پوشش می دهد.در صورتیکه شار مغناطیسی کمتر از مقدار مرجع شود خروجی به حالت OFF میرود. موارد استفاده آن در رله ، فشار سنج، ارتباطات راه دور، قفل شدن در، حسگر مکان، شمارنده پالس، کنترل موتور و … می باشد.

سنسورهای القایی

سنسورهای بدون تماسی هستند که در مقابل فلزات عکس العمل نشان می دهند.از سنسورهای القایی در اندازه گیری سرعت نیز استفاده می شود.

خروجی این سنسورها از نوع ولتاژی بوده و سنسور ولتاژ خروجی خود را مناسب با میدان مغناطیسی عمود بر سطح خود تنظیم می کنند.

سنسور خازنی

سنسور خازنی در مقابل فلز و غیرفلز حساس بوده و عواملی مانند رطوبت هوا،گرد و غبار بروی عملکرد آن تأثیر می گذارد.  موارد استفاده از این سنسور در کنترل سطح مخازن، شمارش خطوط تولید، جداکردن قطعات فلزی و غیر فلزی می باشد.ساختمان این سنسور از ۴ قسمت تشکیل شده است:

• آمپلی فایر
• اشمیت تریگر
• دمدولاتور
• اسیلاتور

سنسورهای مغناطیسی

این سنسورها براساس میدان مغناطیسی عمل می کنند و ویژگی آنها تحت تأثیر میدان مغناطیسی تغییر میکند.این سنسورها از نوع سنسورهای بدون تماس می باشد و استفاده آن در اتومبیل زیاد است.

سنسورهای نوری

این گروه مانند سنسورهای خازنی در مقابل همه چیز حساس هستند.

سنسور نوری یک طرفه: این سنسورها براساس ارسال امواج مادون قرمز مدوله شده و دریافت بازتاب امواج از سطوح مختلف عمل میکنند.

سنسور نوری دوطرفه: این سنسورها براساس ارسال امواج مدوله شده در قسمت فرستنده و دریافت آن در قسمت گیرنده که در مقابل فرستنده نصب شده عمل میکند.

 سنسورهای مافوق صوت

اساس کار حسگرهای فرا صوت مشابه رادار یا ردیاب صوتی،تشخیص ویژگی های هدف از طریق تحلیل بازتاب امواج دریایی یا صوتی می باشد.حسگرهای فراصوت امواج صوتی با فرکانس بالا ایجاد می کنند و موج بازتاب شده را دریافت و تحلیل می کنند.این حسگرها با محاسبه زمان بین فرستادن سیگنال و گرفتن بازتاب ،فاصله جسم را محاسبه میکنند.از این فناوری می توان در اندازه گیری سرعت و جهت باد یا میزان پر بودن یک مخزن استفاده کرد.

سنسورهای میانی

این سنسورها از دوطرف تشکیل شده است که یکی ارسال کننده فرکانس و دیگری دریافت کننده فرکانس می باشد.هرگاه در اثر عبور چیزی و یا مانعی این فرکانس قطع می شود، سنسور از خود تغییرات رله ای نشان می دهد.

 فیبر نوری

فیبر نوری از پالس های نور برای انتقال داده ها از طریق تارهای سلیکون بهره می گیرد.یک کابل فیبر نوری که کمتر از یک اینچ قطر دارد میتواند صدها هزار مکالمه صوتی را حمل کند.در حالت کلی دو نوع فیبر نوری وجود دارد :

• فیبر نوری تک حالتی
• فیبر نوری چند حالتی

فیبر تک حالتی یک سیگنال نوری را در هرزمان انتشار می دهد در حالیکه فیبر نوری چند حالتی می تواند صدها حالت نور را به طور همزمان انتقال دهد.

کاربرد در حسگرهای فیبر نوری

استفاده از حسگرهای فیبر نوری برای اندازه گیری کمیت های فیزیکی مانند جریان الکتریکی، میدان مغناطیسی،فشار، حرارت، جابجایی، آلودگی آب های دریا، سطح مایعات در سال های اخیر زیاد شده است. در این نوع حسگر ها از فیبر نوری به عنوان عنصر اصلی بهره گیری می شود بدین ترتیب که ویژگی های فیبر تحت میدان کمیت مورد اندازه گیری تغییر یافته و با اندازه شدت کمیت تأثیر پذیر می شود.

حسگرهای لیزری

حسگرهای لیزری نوعی تکنولوژی می باشند که از یک نور مرئی بلند جهت پیدا نمودن اهداف با فاصله مورد نظر استفاده می گردد. روال کارکرد آنها بواسطه اسکن و تطبیق با حالت قبل می باشد.

سنسور LED

دیود نور افشان (Light-Emitting Diode) به اختصار LED که دیود نورانی نیز نامیده می شود.این دیود یک قطعه الکترونیکی از خانواده دیودهاست و مانند سایر دیودها دارای ۲ پایه آند و کاتد است.از LED میتوان به عنوان دیود وری برای تشخیص نور وانتشار آن استفاده کرد. این قابلیت LED برای تشخیص نور محیط و ارتباطات دو سویه بکار می رود.از LED میتوان هم به عنوان منتشر کننده و هم گیرنده نور استفاده کرد.این بدین معناست که ادواتی که تنها از یک LED استفاده می کنند، میتوانند با ادوات مشابه خود ارتباط دوسویه برقرار کنند.

سنسور نور محیط

LED ها تا به حال برای سنسور نور محیطی مورد استفاده قرار گرفته اند.برای مثال back light کنترل از راه دور هوشمند یکی از کاربردهای مدار LED دوطرفه می باشد. تنها زمانی که به اندازه کافی محیط تاریک بوده و نیاز به روشنایی است back lightروشن می شود یعنی در واقع این back light  توسط سنسور خازنی تنها در غیاب نور محیط روشن می شود.

سنسور لیدار

تشخیص نور و مسافت یابی که یک روش تشخیص از راه دور نوری است بدین معنا که ویژگی های نور پراکنده شده را برای بدست آوردن فاصله یا دیگر اطلاعات هدف دور اندازه گیری می کند. روش متداول برای تعیین کردن فاصله تا یک جسم یا سطح، استفاده از پالس های لیزری است. همانند تکنولوژی رادار که از امواج رادیویی استفاده می کند و فاصله تا جسم را با اندازه گیری اختلاف زمانی بین ارسال پالس و دریافت پالس بازتابی تعیین میکند.با این تفاوت که لیدار از امواج رادیویی استفاده نمیکند و از امواج با طول موج کوتاه تر و از طیف الکترومغناطیس استفاده میکند.

حسگر شیمیایی

حسگر شیمیایی یا دریافتگر شیمیایی، یک نوع دریافتگر حسی می باشد که سیگنال های شیمیایی را به پتانسیل عمل تبدیل می کند یا بطور کلی ، حسگر شیمیایی محرکهای شیمیایی خاصی را در محیط تشخیص میدهد.

سنسور فشار

سنسور فشار معمولا بصورت مبدل به کار می رود و سیگنالی تابع اثر فشار تولید می کند.سنسورهای فشار روزانه برای کنتر ل و مانیتورینگ هزاران کاربرد استفاده می شود.سنسورهای فشار می توانند بصورت غیر مستقیم برای اندازه گیری سایر متغیرهامانند سرعت،سطح مایعات،دبی سیال/گاز و ارتفاع نیز استفاده کرد.

به سنسور فشار، مبدل های فشار، ترنسمیتر فشار، فرستنده فشار، نشان دهنده فشار، پیزومتر،مانومتر و… نیز گفته می شود.

انواع اندازه گیری فشار

سنسورهای فشار می توانند براساس بازه اندازه گیری،بازه دمای عملکرد و از همه مهمتر نوع فشار اندازه گیری ، طبقه بندی شوند.

با توجه به نوع فشار،فشارسنج ها به ۵ دسته طبقه بندی می شوند.

سنسور فشار مطلق

این سنسور فشار یک نقطه نسبت به خلاء کامل (psi 0) را اندازه می گیرد.

سنسور فشار گیج

این سنسور برای اندازه گیری فشار یک نقطه نسبت به فشار اتمسفر۱، در نقطه دیگر کالیبره شود.

سنسور فشار خلاء

این سنسور برای اندازه گیری فشار کمتر از فشار اتمسفر در نقطه ای مشخص استفاده می شود.

سنسور فشار تفاضل

این سنسور تفاضل بین فشار ۲ یا چند نقطه را که به عنوان ورودی معرفی می شوند را اندازه گیری میکند.

سنسور فشار مهر شده

این سنسور همانند سنسور فشار گیج است با این تفاوت که از قبل توسط سازنده برای اندازه گیری فشار نسبت به فشار سطح دریا کالیبره شده است.

سنسور گشتاور

سنسور یا ترانسدیوسر گشتاور وسیله برای تبدیل ، اندازه گیری و ثبت گشتاور سیستم های گردنده، مثل میل لنگ موتور یا شفت ژتراتور و … می باشد.دو مدل گشتاور به نام گشتاور استاتیکی ، گشتاور دینامیکی وجود دارد.اندازه گیری گشتاور استاتیکی به طور نسبی ساده است اما اندازه گیری گشتاور دینامیکی به دلیل اینکه نیاز به انتقال اثراتی مثل الکتریسیته و مغناطیس از شیفت تحت اندازه گیری به یک سیستم استاتیک دارد به مراتب مشکل تر است.معمولا سنسورهایی که به عنوان سنسور گشتاور به کار می روند از نوع strain gauges  هستند که روی شفت در حال چرخش سوار می شوند.

اندازه گیری گشتاور توسط سنسور

گشتاور با حس کردن انحراف حقیقی محور ایجاد شده توسط یک نیروی پیچشی یا با آشکار کردن آثار این انحراف اندازه گیری می شوند.

سنسور نوری چیست؟

سنسور نوری یک نوع ردیاب الکترونیکی می باشد که نور و یا تغییر در نور را به سیگنال های الکترونیکی تبدیل می کند. سنسورهای نوری در بسیاری از مصارف صنعتی کاربرد دارند. این سنسورها با قطع پرتو نور توسط یک شئ فعال می شوند.

این سنسور ، حس کننده از راه دور می باشد بدین معنا که تماس فیزیکی با کمیت مورد اندازه گیری ندارند. عملکرد این سنسورها بر اساس ارسال پرتو نور و دریافت بازتابش از سطوح مختلف می باشد.

انواع سنسور نوری:

۱- سنسورنوری یک طرفه

۲- سنسورنوری دو طرفه یا مقابل هم

۳- سنسورنوری رفلکتوری آینه دار

همانطور که بیان شد سنسور نوری اشعه های نور را به سیگنال های الکترونیکی تبدیل می کند. این وسیله کمیت فیزیکی نور را اندازه گیری کرده و سپس آن را به شکلی که برای وسیله قابل خواندن باشد برمی گرداند. سنسور نوری به طور کلی بخشی از یک سیستم بزرگتر است که ادغام یک منبع نور، یک دستگاه اندازه گیری و سنسور نوری را انجام می دهد. سنسور نوری می تواند تغییرات یک یا چند پرتو نور را اندازه گیری کند و زمانی که تغییری اتفاق می افتد، حسگر نور به عنوان یک ماشه فوتوالکتریک ، سیگنال الکتریکی را کاهش یا افزایش می یابد.

سنسور های نوری یک طرفه (Diffuse) :

سنسور های نوری یک طرفه بر اساس ارسال نور مدوله شده و دریافت بازتابش این نور از سطوح مختلف کار می کنند. در این سنسور بخش فرستنده و گیرنده در کنار یکدیگر قرار دارند.

در سنسور نوری یک طرفه، نور مدوله شده توسط فرستنده به طور مستقیم در فضا پخش می شود، در صورتی که این نور به مانعی برخورد کند به صورت مستقیم و غیر مستقیم منعکس می شود که میزان انعکاس این نور بستگی به رنگ، نوع سطح، حجم و زاویه مانع دارد.

انعکاس سطوح روشن و صیقلی بیش از سطوح  تیره و غیر سیقلی بوده، نور انعکاس  یافته توسط گیرنده این سنسور دریافت و در صورتی که میزان این نور به حد کافی باشد خروجی تغییر وضعیت می دهد.دقت شود که فاصله سویچینگ این نوع سنسور بستگی به میزان انعکاس نور مدوله شده دارد لذا سطوح روشن و صیقلی از فاصله دوری قابل تشخیص می باشند.

فاصله سویچینگ این سنسور بر اساس مقوای سفید با سطح صاف بیان می شود و برای محاسبه فاصله سویچینگ برای سایر اجسام  می توان از ضریب تصحیح استفاده کرد.

همان طور که بیان شد رنگ اجسام در تشخیص آنها بسیار مؤثر می باشد، به طور کلی سنسور های نوری یک طرفه قادر به تشخیص این اجسام روشن با سطح باز تابش صیقلی مانند اجسام  زیر می باشند:

• مقوا با رنگ های روشن
• پارچه با رنگ های روشن
• شیشه های روشن
• پلاستیک های روشن

دقت شود که این نوع سنسور قادر به تشخیص پلاستیک های مات سیاه، لاستیک های سیاه و پارچه های تیره نمی باشد و برای تشخیص این اجسام می توان از دو نوع  دیگر سنسور نوری ( رفلکتوری و دو طرفه ) استفاده کرد، البته این اجسام را می توان توسط سنسور های خازنی و اولتراسونیک  هم تشخیص داد.

برای نصب سنسور های یک طرفه می بایست  دقت شود  که زمینه پشت سنسور نور را جذب یا منحرف کند تا در صورتی که مانعی روبروی سنسور وجود نداشت، نور منعکس شده به سنسور  باعث فعال شدن سنسور نشود. سنسور نوری یک طرفه کمترین فاصل سویچینگ را در بین انواع سنسور نوری دارد البته این فاصله نسبت به فاصله سویچینگ سنسور های القایی و خازنی  بسیار بیشتر است، فاصله سویچینگ برای سنسور های نوری یک طرفه در حدود ۲ متر می باشد.

سنسور های نوری دو طرفه (Through Beam) :

سنسور نوری دوطرفه بر اساس ارسال نور مدوله شده در قسمت فرستنده ودریافت این نور توسط گیرند ای که در مقابل  فرستنده نصب می شود، عمل می نماید. در این نوع سنسور فرستنده و گیرنده مجزا از یکدیگر می باشند و نور مدوله شده توسط فرستنده ارسال می شود و گیرنده ای که در مقابل فرستنده نصب شده است این نور را دریافت می کند و در صورتی که مابین فرستنده و گیرنده مانعی قرار گیرد دیگر نور توسط گیرنده دریافت نمی شوند در نتیجه سنسور وجود مانع را تشخیص داده و خروجی سنسور تغییر وضعیت می دهد. سنسور نوری دو طرفه بیشترین فاصله سویچینگ را در بین انواع سنسور های نوری دارد، فاصله سویچینگ این سنسور در برخی موارد به بیش از ۱۰۰متر  نیز می رسد.

سنسور های نوری رفلکتوری (Retroreflection)

سنسور نوری رفلکتوری بر اساس نور مدوله شده و دریافت انعکاس این نور از رفلکتور عمل می کند.در این سنسور بخش فرستنده وگیرنده  در کنار یکدیگر در داخل یک کیس نصب می شوند و نور مدوله شده در فضا منتشر می شود ,در روبروی سنسور یک رفلکتور نصب می گردد  و با برخورداین نور به رفلکتور نور تحت زاویه ای معین به صورت یک خط مستقیم به سمت گیرنده سنسور انعکاس داده می شود,در صورتی که یک مانع در مسیر انعکاس این نور قرار گیرد ,دیگر امکان دریافت این نور توسط گیرنده فراهم نیست در نتیجه سنسور وجود مانع را تشخیص داده و خروجی حسگر تغییر وضعیت می دهد.

مثال هایی از حسگر  نوری رفلکتوری

الف)شمارش قطعات عبوری از روی نوار نقاله ,در این کاربرد فقط نیاز به نصب رفلکتور در یک طرف نوار نقاله می باشد ونیازی به کابل کشی در سمتی که رفلکتور نصب شده نمی باشد و امکان شمارش اجسام مات وسیاه نیز با استفاده از این نوع حسگر  وجود دارد.

ب)کنترل میزان شل شدن  پارچه یا ورق توسط چند حسگر رفلکتوری ,دقت شود که استفاده از این نوع حسگر فقط برای کنترل حرکت پارچه یا ورق های تیره امکان پذیر می باشد.

کاربرد سنسورهای نوری

سنسور نوری را می توان در زمینه انرژی برای نظارت بر سازه ها یافت که تولید انرژی، تولید، توزیع، و تبدیل انرژی الکتریکی را بر عهده دارد. طبیعت توزیع فیبر نوری و non-conductive سنسورهای نوری مناسب برای برنامه های کاربردی نفت و گاز، از جمله نظارت خط لوله می باشد. آنها همچنین می توانند در توربین بادی نظارت پره، نظارت بر سیستم عامل های دریایی، نظارت بر قدرت خط و نظارت چاه استفاده شوند. کاربردهای دیگر شامل زمینه های معدنی و حمل و نقل از جمله پل، باند فرود فرودگاه ، سقف، راه آهن، هواپیما، بال، مخازن سوخت و نظارت بدنه کشتی می باشد.

منبع :

وب سایت های ویکیپدیا و اتوماسیون ۲۴