پروکسی میتی چیست ؟

امروزه با توجه به کاربرد روز افزون پروکسی میتی ها(  Proximity ) در صنعت در این مقاله بر آنیم تا  پروکسی میتی ها  را معرفی کنیم .

پروکسی میتی ها (Proximity) یکی از انواع سنسورهای پرکاربرد در صنعت می باشد.  کاربرد این سنسورها برای اشکارسازی حضور اجسام است.
به عنوان مثال در شمارشگرهای اجسام، در مدارات یکی پس از دیگری بکارمی رود تا کنترلر بفهمد یک عمل به اتمام رسیده و یک عمل دیگر را دستگاه انجام دهد.

از انواع پروکسی میتی ها عبارتند از:
۱-سنسور های نوری     ۲-سنسورهای خازنی     ۳- سنسورهای القایی       ۴-سنسورهای التراسونیک

1-سنسور های نوری    
اساس کار این نمونه از سنسور ها به دو گونه است : در یک نمونه  دو سنسور به صورت ارسال و دریافت در مقابل هم هستند  ودر نمونه ای دیگر یک سنسور قابلیت ارسال و دریافت امواج فروسرخ را دارد و در مقابل آن یک اینه قرار گرفته است در صورتی که جسم امواج ارسالی را قطع کند نور به فتو ترانزیستور گیرنده نمی رسد وخاموش می شود و در نتیجه یک پالس به کنترلر ارسال می شود(سطح صفر).

۲-سنسور های خازنی
این سنسورها همانند خازنها کار می کند و در صورت حضور جسم در میدان آن ظرفیتش تغییر می کند ویک سیگنال به کنترلر ارسال می کند.
سنسورهای خازنی قابلیت اشکار سازی حضور هرنوع جسمی را دارند(پلاستیک.چوب .فلز و..)

۳- سنسور های القایی
این سنسورها همانند یک سلف کار میکنند واز خاصیت القایی آن جهت اشکار سازی حضور جسم استفاده می شود.میدان دارای یک دامنه وفرکانس معین است در صورت حضور جسم نوسانات و دامنه صفر می شود ویک سیگنال به کنترلر ارسال می شود.
نکته:سنسورهای القایی فقط اجسام رسانای مغناطیسی را حس می کنند و قدرت اشکار سازی جسم آنها به اندازه دامنه میدان تولیدی(ولتاز تغذیه)بستگی دارد.

  ۴-سنسور های التراسونیک
این سنسور ها از امواج ما فوق صوت که در محدوده ۲۰تا ۵۰کیلو هرتز است استفاده می کند.
کاربرد مهم آن استفاده در سرعت سنج ها و اشکارسازی سطح مخازن و اندازه گیری فلو و... است.
نحوه کار آن به این صورت است که با محاسبات سرعت موج و اختلاف زمان بین ارسال و دریافت فاصله را اندازه گیری می کنند.این سنسورها به صورت پالسی کار میکنند مثلا در هر ۲ثانیه یکبار یک پالس ارسال و فاصله را اندازه کیری می کند.

برای دریافت مقالات در ارتباط با سنسور های القایی روی لینک های زیر کلیک نمایید.

کاربرد های سنسور القایی
سنسور القایی چیست؟

سنسور القایی چیست؟

سنسورهای القایی سنسورهای بدون تماس هستند که اساسا بر مبنای مدارهای مغناطیسی بنانهاده شده اند ،از این رو به آنها سنسورهای الکترومغناطیسی نیز می گویند.این سنسور ها  تنها در مقابل فلزات عکس العمل نشان می دهند و می توانند فرمان مستقیم به رله ها، شیرهای برقی، سیستمهای اندازه گیری و مدارات کنترل الکتریکی ارسال نمایند.
در این مقاله به صورت مفصل به شرح جزئیات سنسور های القایی می پردازیم.

 

ساختمان سنسورهای القایی و اساس کار آنها:

ساختمان این سنسورها از سه طبقه تشکیل می شود:

اسیلاتور،اشمیت تریگر، تقویت خروجی.

قسمت اساسی این سنسورها از اسیلاتور با فرکانس بالا تشکیل یافته که می تواند توسط قطعات فلزی تحت تاُثیر قرار گیرد. این اسیلاتور باعث به وجود آمدن میدان الکترومغناطیسی درقسمت حساس سنسورمی شود. نزدیک شدن یک قطعه فلزی باعث بوجود آمدن جریانهای گردابی در قطعه گردیده و این عمل سبب جذب انرژی میدان می شود و در نتیجه دامنه اسیلاتور کاهش می یابد.از آنجا که طبقه دمدولاتور آشکارساز دامنه اسیلاتور است در نتیجه، کاهش دامنه اسیلاتور توسط این قسمت به طبقه اشمیت تریگر منتقل می شود.کاهش دامنه اسیلاتور باعث فعال شدن خروجی اشمیت تریگر گردیده و این قسمت نیز به نوبه خود باعث تحریک طبقه خروجی می شود.
 
برای دریافت اطلاعات در ارتباط با نحوه نصب سنسور القایی کلیک نمایید.

سنسور آلتراسونیک چیست؟

سنسور آلتراسونیک یک سنسور غیر تماسی یا مجاورتی می باشد و کاربردهای گوناگون آن در آشکار سازی اجسام تا اندازه گیری فاصله یا سطح سنجی است .

 

سنسور التراسونیک  دارای یک فرستنده و یک گیرنده امواج التراسونیک می باشد که این امواج بعد از برخورد با یک مانع منعکس  شده  و به طرف سنسور برمی گردند و با توجه به زمان بازگشت و همچنین کیفیت امواج بازتابش شده به فاکتورهایی همچون فاصله تا مانع ، نوع مانع و سرعت مانع  دست پیدا می کنیم . هرماده ای به یک کیفیت خاص امواج التراسونیک را از خود عبور و مقداری از آن را باز تابش می دهد.
به طور معمول سنسورهای آلتراسونیک با ارسال یک پالس صوتی کوتاه در فرکانس فراصوت به سمت هدفی که این پالس را منعکس می کند و دریافت و شناسائی این امواج به شکل یک ترانسیور عمل کرده و در مدلهائی که فاصله را محاسبه میکنند با اندازه گیری اختلاف زمانی ارسال و دریافت پالس میتوانند به فاصله یاب تبدیل شوند.

برای مطالعه ویژگی های سنسور التراسونیک کلیک کنید.

تکنولوژی حس کردن فشار

در مقالات قبل در ارتباط با معرفی سنسور فشار ، کاربرد سنسور فشار، انواع سنسور فشار صحبت شد . در این مقاله قصد داریم به معرفی تکنولوژی های سنسور فشار بپردازیم.

دو دسته بندی اساسی برای سنسورهای آنالوگ فشار وجود دارد:

1- حس کردن فشار با استفاده از تکنولوژی جمع کننده نیرو :

این نوع از سنسورهای فشار الکترونیکی عموما از یک جمع کننده نیرو استفاده می کنند.( مانند دیافراگم، پیستون، لوله بوردونی) تا کشش را بر اساس نیروی اعمالی و فشار بر سطح اندازه بگیرد.

2-حس کردن فشار  از طریق تکنولوژی  چگالی:

این نوع سنسورهای فشار الکترونیکی از خواص دیگر ( مانند چگالی) برای تعیین فشار گاز یا مایع استفاده می کنند.

 از انواع تکنولوژی های جمع کننده نیرو عیارتند از :

1-گیج‌های کشش پیزو رزیستور

از اثر پیزو رزیستور گیج‌های کشش قرارداده شده بر روی تکیه گاه برای تعیین کشش ناشی از فشار اعمالی استفاده می کند. عموما گیج‌های کشش در یک ساختار مدار پل وتستون اتصال می یابند تا خروجی سنسور را حداکثر کنند. این معمول‌ترین تکنولوژی به کار گرفته شده برای اهداف عمومی اندازه گیری فشار است. این تکنولوژی‌ها با اندازه گیری فشار مطلق، گیج، خلا و فشار تفاضلی وفق داده می شوند.

2-خازنی

برای تعیین کشش ناشی ازفشاراعمالی از دیافراگم و کاواک فشار برای ایجاد خازن متغیر استفاده می‌شود.در تکنولوژی‌های معمولی از فلز، سرامیک و دیافراگم‌های سیلیکنی استفاده می شود. در سنسور فشار نوع خازنی فشار تفاضلی به دیافراگم اعمال می‌شود که باعث می‌شود دیافراگم به یکی از صفحات خازن نزدیک و از دیگری دور شود. بنابراین ظرفیت خازن متناسب با فشار اعمال شده به دیافراگم تغییر می‌کند. تغییر ظرفیت خازن توسط مدار الکتریکی و ترنسمیتر به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شود که در واحدهای فشار کالیبره شده است.

3-الکترومغناطیسی

جابجایی دیافراگم از طریق تغییر در اندوکتانس (رلوکتانس LVDT، اثر هال و یا قانون جریان ادی )اندازه گیری می شود. سنسور فشار القایی دارای دو سیم پیچی می‌باشد که با یک هسته مغناطیسی کوپل شده اند. هنگامی که فشار اعمال شده دیافراگم را حرکت دهد، این هسته جابجا می شود. خاصیت القایی توسط مدارهای الکترونیکی مانند مدارهای رزونانس اندازه گیری می شود.

4-پیزو الکتریک

از اثر پیزو الکتریک در مواد معین همانند کوارتز برای اندازه گیری کشش ناشی ازفشاراستفاده می‌شود. این تکنولوژی برای اندازه گیری فشارهای پویا استفاده می شود.انواعی از کریستال‌ها به نام پیزوالکتریک در اثر تغییر شکل مکانیکی سیگنال الکتریکی تولید می کنند که سطح ولتاژ این سیگنال متناسب با میزان تغییر شکل است. کریستال به یک دیافراگم فلزی متصل است . یک سمت دیافراگم برای اندازه گیری فشار، در تماس با سیال فرایند می‌باشد و سمت دیگر دیافراگم به طور مکانیکی به کریستال متصل است. سیگنال ولتاژ خروجی کریستال دامنه کوچکی دارد( در محدوده میکرو ولت ) پس باید یک تقویت کننده با امپدانس ورودی بالا به کار گرفته شود . به منظور جلوگیری از اتلاف سیگنال، تقویت کننده باید در نزدیکی سنسور نصب شود. کریستال تا دمای 400 °F را تحمل می کند. تغییرات دما کریستال را تحت تاثیر قرار می دهد بنابراین جبران سازی دما باید صورت گیرد.

5-نوری

از تغییر فیزیکی فیبر نوری برای تعیین کشش ناشی از فشار اعمالی استفاده می کند. به عنوان مثال درFiber Bragg Grating از این تکنولوژی استفاده می شود. این تکنولوژی در کاربردهایی که با چالش همراه هستند استفاده می شود. برای مثال در مکان‌های غیر قابل دسترس، دماهای بالا و یا در تکنولوژی‌های ذاتا مصون از تداخلات الکترومغناطیس و اندازه گیری‌های راه دور.

6-پتانسیومتری

از حرکت جاروبک در طی مکانیزم مقاومتی برای تعیین کشش ناشی از فشار اعمالی استفاده می کند.

برای دریافت ادامه مقاله در ارتباط با تکنولوژی های چگالی سنسور فشار روی تکنولوژی سنسور فشار کلیک نمایید.

سنسور های فشار از نظر نوع فشار اندازه گیری

 در مقالات قبل تعریفی از سنسور فشار ارائه شد و تعدادی از کاربرد های سنسور فشار نام برده شد ، در این مقاله قصد داریم تقسیم بندی از سنسور های فشار بر اساس نوع فشار اندازه گیری ارئه دهیم.

سنسور فشار مطلق

این سنسور فشار یک نقطه نسبت به خلا کامل (۰ psi) را اندازه می گیرد. فشار اتمسفریک ۱۰۱.۳۲۵ KPa (یا ۱۴.۷psi) در سطح دریا نسبت به خلا است.

سنسور فشار گیج

این سنسور در کاربردهای متفاوتی استفاده می‌شود زیرا می تواند برای اندازه گیری فشار یک نقطه نسبت به فشار اتمسفریک در نقطه دیگر کالیبره شود. گیج فشار تایر مثالی از نشانگر فشار گیج است. هنگامی که گیج فشار تایر مقدار ۰ psi را می خواند فشار داخل تایر ۱۴.۷ psi است. یعنی برابر با فشار اتمسفر.

سنسور فشار خلا

این سنسور برای اندازه گیری فشار کمتر از فشار اتمسفر در نقطه ای مشخص استفاده می شود. مرجع سنسور خلا در صنعت متفاوت است که ممکن است موجب اشتباه شود؛ فشار نسبت به فشار اتمسفر ( مانند اندازه گیری فشار گیج منفی) و نیز فشار نسبت به فشار خلا .

برای دریافت ادامه مقاله انواع سنسور فشار کلیک نمایید.