۳۲۲۳۰۶۹۰ ۰۳۱ - ۳۲۲۰۰۳۵۷ ۰۳۱
امروزه با توجه به پیشرفت تکنولوژی، نیاز به استفاده از سنسور صنعتی و یا حسگرها بیشتر از گذشته احساس می‌گردد. همچنین داشتن اطلاعات مربوط به آن از جمله کاربرد سنسورها، انواع آن‌ها و ساختار آن بیشتر از قبل در تجهیزات ابزار دقیق صنعتی مورد توجه قرار گرفته است. اگر شما هم به دنبال اطلاعات دقیقی در رابطه با سنسور برق صنعتی هستید ما را تا پایان همراهی بفرمایید.
سنسور صنعتی چیست؟
سنسور یا حسگر که در زبان انگلیسی Sensor نام دارد، به ابزاری گفته می‌شود که نسبت به یک عامل محیطی خاص واکنش نشان داده و با تولید یک سیگنال الکتریکی، خروجی سنسور را فعال می‌کند. از خروجی سنسور صنعتی برای کاربردهایی نظیر کنترل، مانیتورینگ، پایگاه داده، یا در سیستم DCS استفاده می‌گردد.
انواع سنسورهای صنعتی
سنسورهای صنعتی به ۲ دسته سنسورهای پیوسته و نقطه‌ای طبقه‌بندی می‌شود. مانند سنسور میکروسوئیچ که بود یا نبود مانع را تشخیص می‌دهد و به صورت نقطه‌ای کار می‌کند و یا مثل سنسور فاصله‌سنج اولتراسونیک، فاصله تا مانع را به صورت پیوسته گزارش می‌دهد.
همچنین می‌توان سنسور برق صنعتی را به دسته‌های تماسی و غیرتماسی تفکیک کرد. سنسورهای تماسی برای تشخیص محرک محیطی نیاز به برقراری ارتباط فیزیکی دارند. در حالی که سنسورهای غیرتماسی از فاصله دور و بدون هیچ ارتباطی پارامتر محیطی را تشخیص می‌دهند.
انواع سنسورهای تماسی
میکروسوئیچ‌ها
شاید بتوان گفت میکروسوئیچ‌ها ساده‌ترین نوع از سنسور برق صنعتی هستند. میکروسوئیچ‌ها از دو بخش کلید الکتریکی و دسته فعال ساز تشکیل شده است. با برخورد مانع به دسته سنسور، کلید داخل سنسور فعال شده و خروجی سنسور وصل می‌شود. این مدل از سنسورها به صورت نقطه‌ای و تماسی کار می‌کنند.
سنسورهای دما ترموکوپل
پرکاربردترین نوع از سنسورهای دما، ترموکوپل‌ها هستند. این سنسورهای دما به دلیل داشتن بازه دمایی بسیار بالا از منفی ۲۰۰ تا ۱۶۰۰ درجه سانتیگراد و قیمت اندک در مقابل دقت مناسب تبدیل به پرفروش‌ترین سنسورهای دما شده است. این سنسورها تماسی هستند و به‌صورت پیوسته دما را اندازه‌گیری می‌کند.
سنسورهای دما RTD
سنسورهای دمای RTD در مدل‌های PT100 و PT1000 تولید می‌شود. این سنسور صنعتی برای سنجش دما از ساختار مقاومتی استفاده می‌کند. وجود مشکلاتی مانند اثر خود گرمایی و مقاومت سیم متصل به سنسور باعث شده تا استفاده کردن از سنسورهای دما مقاومتی قدری با مشکل همراه باشد. حداکثر دمای مجاز این سنسورها بین ۴۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتیگراد است. این سنسورها نیز همانند ترموکوپل‌ها به‌صورت تماسی و پیوسته هستند.
سنسور برق صنعتی
سنسورهای موقعیت و سرعت
سنسورهای تشخیص موقعیت در انواع مختلفی تولید می‌شود. به کمک خط‌کش‌های مقاومتی حرکت طولی را اندازه‌گیری می‌کنیم و به وسیله انکودرها یا روتاری انکودرها حرکت دورانی را اندازه‌گیری می‌کنند تشکیل شده است.
سنسورهای اندازه‌گیری فشار
این مدل از سنسورها اغلب با ساختار دیافراگمی تولید می‌شود. در این ساختار کم و زیاد شدن فشار باعث تغییر شکل دادن دیافراگم می‌شود. این تغییر شکل توسط سیم‌های مقاومتی که روی دیافراگم قرار دارد آشکار می‌گردد.
سنسورهای اندازه‌گیری فلو یا جریان سیال
در این سنسورها پره‌های چرخانی که در مسیر عبور سیال قرار می‌گیرد. سپس میزان جریان عبوری محاسبه می‌گردد.
سنسورهای جریان SHUNT
در این مدل از سنسورها عبور جریان الکتریکی DC یا AC از مقاومت الکتریکی شنت (دارای مقدار مقاومت کمتر از ۰.۱ اهم) باعث به وجود آمدن اختلاف پتانسیل می‌گردد. سپس توسط مدار تقویت کننده، تبدیل به سیگنال استاندارد می‌شود. از این سنسورها بیشتر برای اندازه‌گیری جریان‌های DC استفاده می‌گردد. این سنسور برق صنعتی به‌صورت تماسی و پیوسته هستند.
انواع سنسور غیرتماسی
سنسورهای تشخیص مانع القایی
این سنسورها به صورت غیرتماسی متوجه حضور مانع می‌شود. سنسورهای القایی فقط حساس به فلز هستند. از دیگر کاربرد این سنسورها می‌توان به سنجش دور الکتروموتورها اشاره کرد.
سنسورهای تشخیص مانع خازنی
نحوه عملکرد سنسورهای خازنی مانند سنسورهای القایی است با این تفاوت که این مدل از سنسورها حساس به تمامی اجسام مانند پلاستیک، فلز، چوب و… هستند. کاربرد اصلی این سنسور صنعتی برای شمارش اجسام غیرفلزی است.
سنسورهای تشخصی مانع نوری
ساختار داخلی حسگرهای نوری از دو بخش دیود LED که وظیفه تولید نور را به عهده دارد و فتوترانزیستور که وجود نور را تشخیص می‌دهد تشکیل شده است. در این سنسور تجهیز صنعتی برای ایجاد تفکیک بین نور LED و نور خورشید از روش ارسال نور به صورت پالسی استفاده شده است. این سنسورها در محیط‌هایی که روشنایی بالایی دارند به خوبی عمل نمی‌کند.
سنسورهای جریان CT
در ترانس جریان یا همان CT عبور جریان الکتریکی باعث به وجود آمدن شار مغناطیسی می‌شود. سپس این شار توسط سیم پیچ‌های ترانس جریان جذب می‌شود. این نوع از حسگرها به صورت غیرتماسی و پیوسته جریان عبوری را اندازه‌گیری می‌کنند.
کاربرد سنسورهای صنعتی
کاربرد سنسورهای صنعتی در اندازه‌گیری عامل‌های محیطی مانند دما، شدت جریان الکتریکی، ولتاژ الکتریکی، تشخیص فاصله و… که در صنعت وجود دارد استفاده می‌گردد. مدل‌های بسیاری از سنسورها وجود دارد که هر کدام دارای مزایا و معایب منحصر به خودشان هستند. سنسورها به عنوان بخش تکمیل کننده حلقه کنترلی، باعث شود تا کنترل کننده دستگاه PLC یا دستگاه‌های میکرو کنترلی و میکروپروسسوری از شرایط فعلی فرایند آگاه شوند و بتوانند دستورات مناسبی در جهت کنترل پروسه صادر کنند.
سنسور فتوالکتریک
انواع سنسور صنعتی بر اساس نوع خروجی
- خروجی PNP
خروجی مثبت یا PNP به نوعی از انواع خروجی گفته می‌شود که در صورت تحریک شدن سنسور تجهیزات صنعتی، خروجی از حالت LOW به حالت HIGH تغییر وضعیت می‌دهد. این نوع از خروجی دارای منطق مستقیم با عملکرد سنسور است.
- خروجی NPN
خروجی مثبت یا PNP به نوعی از انواع خروجی گفته می‌شود که در صورت تحریک شدن سنسور، خروجی از حالت HIGH به حالت LOW تغییر وضعیت می‌دهد. این نوع از خروجی دارای منطق معکوس با عملکرد سنسور است.
- خروجی رله‌ای
این خروجی همانند کلیدها هستند. انواع مختلف خروجی رله‌ای به دو دسته NO و NC تقسیم می‌شود. در خروجی NO با تحریک شدن سنسور، خروجی وصل می‌گردد. خروجی NC نیز دقیقاً برعکس خروجی NO است.
- خروجی جریانی
خروجی جریانی الکتریکی استاندارد به صورت ۴ تا ۲۰ میلی آمپر یا ۰ تا ۲۰ میلی آمپر است. این خروجی‌ها در مقابل نویز مقاوم هستند و قابل بهره‌برداری در مسافت‌های طولانی نیز هستند. همچنین در نوع ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر، امکان تشخیص قطع یا خرابی سنسور وجود دارد.
- خروجی ولتاژی
خروجی ولتاژی الکتریکی استاندارد به صورت ۰ تا ۱۰ ولت DC هستند. این خروجی به دلیل سادگی و راحتی کار پرکاربردتر از خروجی جریانی است. در خروجی ولتاژی، در صورتی که فاصله کنترل‌کننده و سنسور برق صنعتی زیاد باشد، بهتر است از سیم شیلددار استفاده شود.
خروجی سنسور برق صنعتی
ساختار عملکرد سنسور برق صنعتی
سنسور تجهیزات صنعتی برای تبدیل پارامترهای محرک مانند دما، رطوبت، ولتاژ، جریان و… به سیگنال الکتریکی، از روش‌های گوناگونی استفاده می‌کنند. به همین جهت می‌توان سنسور برق صنعتی را با توجه به نحوه کارکردشان طبقه‌بندی کرد.
- تغییر مقاومت الکتریکی
برای ساده‌ترین نوع سنسور مقاومتی می‌توان به پتانسیومتر اشاره کرد. قطعه‌ای که با چرخاندن دسته متحرک آن مقدار مقاومت الکتریکی تغییر می‌کند. این مدل از سنسورها بیشتر برای تشخیص موقعیت، سنجش دما، سنجش فشار کاربرد دارد. مانند خط‌کش مقاومتی برای اندازه‌گیری فاصله، سنسور RTD برای اندازه‌گیری دما و انواع سنسور فشار.
- تغییر ظرفیت خازنی
همانطور که می‌دانید خازن الکتریکی به وسیله قرار گرفتن دو صفحه رسانا مقابل یکدیگر ساخته می‌شود. در این ساختار فاصله میان صفحه‌ها و جنس عایق بین صفحات روی ظرفیت خازنی تأثیرگذار است. این نوع از سنسور صنعتی برای آشکارسازی دود، سنجش رطوبت و… کاربرد دارد. در واقع کم و زیاد شدن رطوبت، باعث تغییر در ساختار عایق میان صفحات در سنسور رطوبت خازنی می‌شود. همچنین برای ساخت سنسور صفحات تاچ لمسی نیز از همین ساختار استفاده می‌کنیم.
- القای شار مغناطیسی
عبور جریان در سیم‌ها باعث ایجاد شار مغناطیسی می‌شود. همچنین وجود شار مغناطیسی نیز باعث القای جریان می‌گردد. همین امر مبنای ساخت بسیاری از تجهیزات الکترونیکی مانند انواع مختلف ترانس‌ها و… است. از معروف‌ترین نوع سنسور تجهیزات صنعتی می‌توان به ترانس جریان CT اشاره کرد.
- اثر ترموالکتریک (اثر سیبِک)
یکی از جالب‌ترین ساختارها در سنسور، نوع ترموالکتریک است. در این ساختار تغییر دما باعث ایجاد ولتاژ الکتریکی می‌شود. که به اثر سیبِک معروف است. سنسورهای دما ترموکوپل از اتصال‌یافتن ۲ سیم نا هم جنس تشکیل می‌شود. با تغییر دما، ولتاژی در حد چند میکرو ولت ایجاد می‌شود. سپس به کمک مدار آشکارساز دما، از این سنسور استفاده می‌گردد.
جمع بندی
همانطور که می‌دانید در بسیاری از صنایع، جهت رسیدن یک محصول به مرحله نهایی در طول خط تولید، به برخی از تجهیزات نیاز است. سنسور صنعتی از آن دسته تجهیزاتی می‌باشند که امکان اتوماتیک سازی مراحل و کارها را در صنایع مختلف فراهم می‌آورد. در بلاگ از نیرو نیک پرداز کهربا شما را با کاربرد سنسور صنعتی و ساختار سنسور برق صنعتی آشنا نمودیم. اگر در رابطه با سنسور برق صنعتی و سنسور تجهیزات صنعتی سوالی دارید از طریق شماره‌های موجود در سایت با ما در تماس باشید.
