نحوه سیگنال خروجی و ارزیابی به شکل الکتریکی در انواع سنسور ها ( برق _ الکترونیک)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : یک سنسور ایده آل میبایستی دارای خروجی خطی باشد و یا اینکه دارای خروجی ریاضی ساده برای اندازه گیری باشد، به عبارت دیگر سیگنال خروجی حسگر میبایستی دارای ارزش خطی تناسبی و یا یک تابع ساده برای اندازه گیری تناسبی باشد.
بیشتر سنسور ها الکتریکی یا الکترونیکی ھستند که انواع الکتریکی از دقت پایین تری برخوردارند. حسگر ھا در زندگی روزمره ما به صورت فراوان مورد استفاده قرار میگیرند، مواردی که شامل خودرو ، ماشین ھای صنعتی ، تجھیزات فضائی و حتی دارویی میشود ، برای ایجاد دقت در تمامی حسگر ها نیاز به تنظیماتی (calibration) برای استاندارد سازی میباشد.سنسورها دستگاه هایی هستند که هر متغیر محیطی مثل دما، رطوبت، شدت روشنایی و… را حس کرده و آن را به متغیر الکترونیکی قابل اندازه گیری تبدیل میکند.به عنوان مثال سنسور هایی داریم که دما را به ولتاژ تبدیل میکنند. سنسور یا حسگر به ھر المانی که بتواند تغییری فیزیکی ، شیمیایی و یا نوری را به یک علامت فیزیکی / الکتریکی / الکترونیکی تبدیل کند میگویند پس یک کلید ساده که با حرکت یک اھرم تحریک و به واسطه آن حرکت یک مدار الکتریکی را وصل میکند میتواند یک حسگر باشد. حسگر ها گونه ای مبدل ھستند.سنسور (sensor ) یعنی حس کننده و از کلمه sens به معنی حس کردن گرفته شده و می تواند کمیت ھایی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما، و ... را به کمیتھای الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیر پیوسته (دیجیتال) تبدیل کند.سنسور ھا بر اساس نوع و وظیفه ای که برای آن ھا تعریف شده اطلاعات را به سیستم کنترل کننده می فرستند و سیستم طبق برنامه تعریف شده عمل می کند.سنسور ھا اغلب برای درک اطلاعات تماسی، تنشی ،مجاورتی، بینایی و صوتی به کار میروند. عملکرد سنسورھا بدینگونه است که با توجه به تغییرات فاکتوری که نسبت به آن حساس ھستند، سطوح ولتاژی ناچیزی را درپاسخ ایجاد میکنند، که با پردازش این سیگنالھای الکتریکی میتوان اطلاعات دریافتی را تفسیر کرده و برای تصمیم گیری ھای بعدی از آنھا استفاده نمود.
سنسور ھا را میتوان از دیدگاه ھای مختلف به دسته ھای متفاوتی تقسیم کرد که در زیر می آید:
سنسور محیطی : این سنسورھا اطالعات را از محیط خارج و وضعیت اشیای اطراف ربات، دریافت مینمایند
سنسور بازخورد : این سنسور اطلاعات وضعیت ربات، ازجمله موقعیت بازوھا، سرعت حرکت و شتاب آنھا و نیروی وارد بر درایورھا را دریافت مینمایند.
سنسور فعال : این سنسورھا ھم گیرنده و ھم فرستنده دارند و نحوه کار آنھا بدین ترتیب است که سیگنالی توسط سنسور ارسال و سپس دریافت میشود.
دو روش عمده در استفاده از سنسورھا وجود دارد:
١ -حس کردن استاتیک :در این روش محرکھا ثابت اند و حرکت ھایی که صورت میگیرد. بدون مراجعه لحظه ای به سنسور ھا صورت میگیرد .به عنوان مثال در این روش ابتدا موقعیت شِی تشخیص داده میشود و سپس حرکت به سوی آن نقطه صورت میگیرد.
٢ -حس کردن حلقه بسته :در این روش بازو ھای ربات در طول حرکت با توجه به اطلاعات سنسور ھا کنترل میشوند. اغلب سنسور ھا در سیستم ھای بینا اینگونه اند.
نویسنده: دکتر (افشین رشید )