حسگر (سنسور)

به هر المانی که بتوانند تغییری فیزیکی و یا شیمیایی و یا نوری را به یک علامت فیزیکی الکتریکی و یا الکترونیکی تبدیل کند حسگر یا سنسور میگویند
پس سنسور یک کلید ساده است که با حرکت یک اهرم تحریک و به واسطه آن حرکت یک مدار الکتریکی را وصل میکند
حسگرها گونه‌ای مبدل هستند بعضی از حسگرها به تنهایی قابل استفاده اند و برای خواندن آنها احتیاجی به وسایل جانبی دیگری نیست مانند دماسنج جیوه ای که حرارت را به وسیله انبساط جیوه ای در درون یک لوله شیشه ای که درجات ای بر روی آن ثبت شده نمایش می دهد
دستی دیگر برای استفاده باید با وسایل دیگری همراه باشند مثل ترموکوبل که حرارت را به خروجی مونتاژی تبدیل می کند این خروجی را می توان به وسیله ولت متر خواند
بیشتر حسگر ها الکتریکی یا الکترونیکی هستند که انواع الکتریکی از دقت پایین تری برخوردار هستند
برای ایجاد دقت در تمامی سنسور ها نیاز به تنظیماتی کالیبریشن برای استاندارد سازی می باشد

سنسور ایده آل

یک سنسور ایده آل می بایستی دارای خروجی خطی باشد و یا این که دارای خروجی ریاضی ساده برای اندازه گیری باشد به عبارت دیگر سیگنال خروجی سنسور می بایستی دارای ارزش خطی تناسبی و یا یک تابع ساده برای اندازه‌گیری تناسبی باشد

تقسیم بندی سنسور

با توجه به نوع نیاز موجود در صنعت انواع سنسورها ساخته و به بازار مصرف عرضه می شوند که تقسیم بندی های متنوعی را ایجاد می نمایند تقریبا تمامی انواع سنسورهای جدید که ساخته می‌شوند را می‌توان در تقسیم‌بندی که ما آن را تقسیم بندی عملکرد می‌گذاریم قرارداد

تقسیم بندی بر اساس نوع عملکرد
تقسیم بندی بر اساس نوع کاربرد
تقسیم بندی بر اساس خروجی
تقسیم بندی بر اساس موادی که سنسور ها از آنها ساخته شده اند

تقسیم بندی نوع عملکرد :

بر اساس این تقسیم بندی می توان انواع سنسور ها را بر اساس نوع عملکرد الکترونیکی آنها تقسیم نمود :

سنسورهای تماسی
سنسورهای حرارتی
سنسورهای مقاومتی
سنسورهای ولتاژی
سنسور های جریانی
سنسورهای خازنی
سنسورهای القایی
سنسورهای فتوالکتریک یا نوری
سنسورهای لیزری
سنسورهای شیمیایی
سنسورهای مغناطیسی

تقسیم بندی بر اساس نوع کاربرد :

تقسیم بندی بر اساس نوع خروجی :

در این تقسیم بندی

می توان دو نوع را بر اساس خروجی سنسور ها مشخص نمود :
_سنسور با خروجی آنالوگ
_سنسور و خروجی دیجیتال

سنسورهای تماسی

این گونه از سنسورها حتماً می بایست دید با سوژه مورد نظر در تماس مستقیم قرار بگیرد مانند ترموکوپلها
ترموکوپل
از ترموکوپل ها برای اندازه گیری حرارت استفاده می‌شود و برای صحت اندازه‌گیری ترموکوبل حتما می بایستی مقدار معینی از سنسور با حرارت در تماس مستقیم باشد

سنسور های سوئیچینگ

سنسور هایی نظیر کلید های مکانیکی یا همان میکروسوئیچ ها که برای سوئیچینگ مکانیکی در خطوط تولید مورد استفاده قرار می گیرند این نوع قادر به تشخیص وجود و یا عدم وجود فشار می باشند و نیز حتما می بایستی توسط فشار مکانیکی تحلیل گردند

سنسورهای بدون تماس

سنسورهای بدون تماس سنسورهایی هستند که بدون تماس با سوژه وجود آن را حس کرده و فعال می‌شوند و دارای مزایای زیادی هستند که علت این مزایا استفاده از آنها روز به روز در صنعت افزایش می‌یابد

مزایای سنسورهای بدون تماس

سنسور ساده

از ساده ترین و قدیمی ترین سنسور های مورد استفاده در صنعت می‌توان از سنسورهای تماسی نام برد و وظیفه اصلی این سنسورها قطع یا وصل کنتاکتور در مدارات الکتریکی می با
این سنسورها از دو قسمت کلی تشکیل شده است :
اهرم تحریک یا شاستی
بدنه
وظیفه شاسی برقراری ارتباط فیزیکی کنتاکتها با جسم خارجی مورد کنترل می باشد
بدنه در حقیقت مقرر قرارگیری کنترلهای قطع و وصل سنسور می باشد

سنسورهای خازنی

سنسورهای خازنی در مقابل فلز و غیر فلز حساس بوده و در مقابل هوا ملی مانند رطوبت هوا گرد و غبار بر روی عملکرد آن تاثیر می گذارد و در موارد زیر کاربرد دارند
کنترل سطوح مخازن
شمارش در خطوط تولید
جدا کردن قطعات فلزی از غیر فلزی
ساختمان این سنسورها از چهار قسمت تشکیل شده است :
اسیلاتور
دمودلاتور
اشمیت تریگر
آمپلی فایر

قسمت اساسی اصولا از دو قطعه فلزی تشکیل شده وضعیت قرارگیری این قطعات فلزی نسبت به هم طوری است که باعث ایجاد یک ظرفیت خازنی می شود هرگاه قطعه ای با ضریب الکتریکی به صفحه حساس نزدیک شود باعث تغییر ظرفیت خازنی بین صفحات می شود
این تغییرات باعث تغییر دامنه خروجی اسیلاتور می‌شود
دمو دولت و دامنه اسیلاتور را آشکار می‌کند و این مقدار را با سطح مرجع مقایسه می‌کند هرگاه دامنه این مقدار از سطح مرجع بیشتر باشد خروجی سنسور تحریک میشود

سنسورهای مغناطیسی

این نوع سنسورها برای بیش از دو هزار سال است که در خدمت بشر می‌باشد این سنسورها بر اساس میدان مغناطیسی و عمل می‌کنند و ویژگی‌های آنها تحت تاثیر میدان مغناطیسی تغییر می‌کند
این طرح ها از انواع سنسورهای بدون تماس می باشند از این تنها در اتومبیل ها استفاده زیادی می شود

سنسورهای نوری

این گروه مانند سنسورهای خازنی در مقابل همه چیز حساس می باشند و در انواع یکطرفه و دوطرفه و رفلکتوری تولید می‌شوند
سنسور نوری یک طرفه : این سنسورها بر اساس ارسال امواج مادون قرمز مدوله شده و دریافت بازتاب امواج از سطوح مختلف عمل می کند
سنسور نوری دو طرفه : این سنسورها بر اساس ارسال امواج مدوله شده در قسمت فرستنده و دریافت آن در قسمت گیرنده که در مقابل فرستنده نصب می شود عمل می نمایند
این سنسورها در کنترل تردد کنترل دور شمارش خط تولید کنترل سطح کنترل حرکت پارچه و دیگر قسمت ها کاربرد دارد

سنسور های مافوق صوت

اساس کار حسگر های فراصوت مشابه رادار یا ردیاب صوتی تشخیص ویژگی های هدف از طریق تحلیل بازتاب امواج رادیویی یا صوتی می باشد حسگرهای فراصوت ایا سنسور های فراصوت امواج صوتی با فرکانس بالا ایجاد می کند موج بازتاب شده را دریافت و تحلیل می‌کنند
این حسگرها با محاسبه زمان بین فرستادن سیگنال و گرفتن بازتاب فاصله جسم را محاسبه میکنند از این فناوری می‌توان در اندازه گیری سرعت و جهت باد یا میزان پر بودن یک مخزن استفاده کرد
برای اندازه گیری سرعت و جهت یک دستگاه از چندین گیرنده استفاده می کند و از روی فاصله نسبی آنها سرعت را اندازه می‌گیرد برای اندازه گیری میزان مایع داخل یک مخزن نیز کافی است فاصله از سطح مایع اندازه گیری شود کاربرد های دیگر شامل ردیاب های صوتی بخورها فراوان گاری ها سونوگرافی فراصوت دزدگیرها و آزمایشات غیر مخرب می شود نام برد
به طور معمول از فرستنده و گیرنده هایی استفاده می شود که با تبدیل انرژی الکتریکی به صوتی امواج صوتی بالاتر از ۲۰ کیلوهرتز ایجاد می‌کنند و با دریافت بازتاب امواج صوت را با دیگر به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند تا قابل اندازه گیری و نمایش باشند
مشکلات عمده این فناوری شکل های گوناگون سطوح اجسام و چگالی یا غلظت مواد است به عنوان مثال وجود کف در سطح یک مایع این عمل را مختل می‌کند