I. مقدمه‌ای بر فناوری‌های حسگر مجاورتی
حسگرهای مجاورتی حسگرهای مجاورتی دستگاه‌های ضروری هستند که برای تشخیص وجود یا عدم وجود یک جسم در یک محدوده مشخص بدون تماس فیزیکی استفاده می‌شوند. آنها با انتشار اشکال مختلف انرژی - مانند میدان‌های الکترومغناطیسی، امواج صوتی یا نور - و اندازه‌گیری پاسخ هنگام نزدیک شدن یک جسم به حسگر، عمل می‌کنند. تنوع در فناوری‌های حسگر مجاورتی، کاربرد آنها را در زمینه‌های متعددی از جمله اتوماسیون صنعتی، رباتیک، سیستم‌های خودرو و لوازم الکترونیکی مصرفی امکان‌پذیر می‌سازد.
دوم. حسگرهای مجاورتی خازنی
ویژگی‌های کلیدی حسگرهای مجاورتی خازنی
حسگرهای مجاورتی خازنی دستگاه‌های پرکاربردی هستند که وجود اشیاء را بدون تماس فیزیکی تشخیص می‌دهند. در اینجا ویژگی‌های کلیدی آنها آمده است:
- محدوده تشخیص: معمولاً حسگرهای خازنی می‌توانند اشیاء را در محدوده‌ای از چند میلی‌متر تا حدود ۱ اینچ (۲۵ میلی‌متر) تشخیص دهند، و برخی مدل‌ها تا ۲ اینچ نیز امتداد دارند.
- حساسیت به مواد: این حسگرها می‌توانند مواد فلزی و غیرفلزی، از جمله مایعات، پلاستیک و شیشه را به دلیل توانایی‌شان در حس کردن تغییرات ظرفیت خازنی بر اساس ثابت دی‌الکتریک ماده هدف، تشخیص دهند.
- عملکرد بدون تماس: آنها بدون تماس فیزیکی کار می‌کنند که باعث کاهش سایش و افزایش طول عمر سنسور می‌شود.
- حساسیت قابل تنظیم: بسیاری از سنسورهای خازنی شامل یک پتانسیومتر برای تنظیم حساسیت هستند که به کاربران امکان می‌دهد پارامترهای تشخیص را برای کاربردهای خاص به طور دقیق تنظیم کنند.
- نشانگرهای LED: اکثر مدل‌ها به نشانگرهای LED مجهز هستند تا وضعیت عملیاتی حسگر را به صورت بصری تأیید کنند.
اصل کار
سنسورهای مجاورتی خازنی بر اساس اصل تغییرات ظرفیت خازنی ناشی از اشیاء مجاور عمل می‌کنند. نحوه کار آنها به شرح زیر است:
- ساختار: این سنسور از دو الکترود فلزی تشکیل شده است که یک خازن را تشکیل می‌دهند. یکی از الکترودها به یک مدار نوسان‌ساز متصل است، در حالی که دیگری به عنوان صفحه مرجع عمل می‌کند.
- تغییر ظرفیت خازنی: وقتی جسمی به حسگر نزدیک می‌شود، وارد میدان الکتریکی ایجاد شده بین الکترودها می‌شود. این حضور، ثابت دی‌الکتریک بین صفحات را تغییر می‌دهد که به نوبه خود ظرفیت خازنی سیستم را تغییر می‌دهد.
- تشخیص نوسان: مدار نوسان‌ساز این تغییرات در ظرفیت خازنی را تشخیص می‌دهد. با نزدیک شدن یک جسم، ظرفیت خازنی افزایش می‌یابد و منجر به تغییر در فرکانس نوسان مدار می‌شود. این تغییر فرکانس توسط یک تقویت‌کننده کنترل شده و به یک سیگنال خروجی دودویی تبدیل می‌شود که نشان‌دهنده حضور جسم است.
- سیگنال خروجی: وقتی نوسان به دامنه آستانه خاصی می‌رسد، باعث تغییر در وضعیت خروجی حسگر می‌شود. برعکس، وقتی جسم دور می‌شود، دامنه کاهش می‌یابد و خروجی به حالت اولیه خود باز می‌گردد.
- ملاحظات محیطی: برای عملکرد بهینه، سنسورهای خازنی باید در محیط‌هایی با سطوح دما و رطوبت پایدار استفاده شوند، زیرا نوسانات می‌توانند بر حساسیت و دقت آنها تأثیر بگذارند.
III. حسگرهای مجاورتی اولتراسونیک
مزایای حسگرهای مجاورتی اولتراسونیک
سنسورهای مجاورتی اولتراسونیک مزایای متعددی دارند که آنها را برای کاربردهای مختلف مناسب می‌سازد:
- استقلال از مواد: آنها می‌توانند انواع مواد، از جمله اشیاء براق، شفاف و با شکل نامنظم را بدون اینکه تحت تأثیر رنگ یا بافت سطح جسم قرار گیرند، تشخیص دهند.
- برد تشخیص طولانی: سنسورهای اولتراسونیک می‌توانند فواصل بیش از ۱ متر را اندازه‌گیری کنند، که آنها را برای کاربردهایی که نیاز به تشخیص در برد طولانی دارند، ایده‌آل می‌کند.
- عملکرد قوی در شرایط نامساعد: این حسگرها تحت تأثیر عوامل محیطی مانند گرد و غبار، باران یا برف که می‌توانند مانع عملکرد سایر انواع حسگرها شوند، قرار نمی‌گیرند. عملکرد آنها حتی در شرایط چالش‌برانگیز نیز قابل اعتماد باقی می‌ماند.
- حساسیت و دقت بالا: حسگرهای اولتراسونیک اندازه‌گیری‌های دقیقی ارائه می‌دهند و قادر به تشخیص اشیاء کوچک در فواصل قابل توجه هستند.
- کاربردهای متنوع: آنها به طور گسترده در صنایع مختلف برای کارهایی مانند اندازه‌گیری سطح، تشخیص اشیا و کنترل خودکار فرآیند مورد استفاده قرار می‌گیرند و سازگاری آنها را در سناریوهای مختلف اثبات می‌کنند.
مکانیسم عمل
مکانیزم عملکرد سنسورهای مجاورتی اولتراسونیک بر اساس انتشار و دریافت امواج صوتی با فرکانس بالا است. در اینجا نحوه کار آنها آمده است:
- انتشار موج صوتی: حسگر امواج صوتی فراصوت (معمولاً بالای 20 کیلوهرتز) را به سمت جسم هدف منتشر می‌کند.
- بازتاب: این امواج صوتی تا زمانی که به یک جسم برخورد نکنند، حرکت می‌کنند و به سمت حسگر بازتاب می‌شوند.
- اندازه‌گیری زمان: حسگر، زمان لازم برای بازگشت امواج صوتی ساطع‌شده پس از برخورد به جسم را اندازه‌گیری می‌کند. این بازه زمانی برای تعیین فاصله تا جسم بسیار مهم است.
- محاسبه فاصله: با استفاده از فرمول فاصله = (سرعت صوت × زمان) / ۲، حسگر فاصله تا جسم را بر اساس سرعت صوت در هوا (تقریباً ۳۴۳ متر بر ثانیه در دمای اتاق) و زمان اندازه‌گیری شده محاسبه می‌کند.
- تولید سیگنال خروجی: پس از محاسبه فاصله، سنسور یک سیگنال خروجی تولید می‌کند که نشان می‌دهد آیا یک جسم در محدوده از پیش تعیین‌شده قرار دارد یا خیر، که امکان کاربردهای مختلفی مانند فعال کردن آلارم یا کنترل ماشین‌آلات را فراهم می‌کند.
چهارم. حسگرهای مجاورتی مغناطیسی
انواع حسگرهای مجاورتی مغناطیسی
حسگرهای مجاورتی مغناطیسی را می‌توان بر اساس اصول عملکرد و کاربردهایشان به چندین نوع طبقه‌بندی کرد:
- سوئیچ رید: این یک سوئیچ مغناطیسی است که از دو نی فرومغناطیسی که در یک کپسول شیشه‌ای مهر و موم شده‌اند، تشکیل شده است. هنگامی که یک میدان مغناطیسی وجود دارد، نی‌ها برای تکمیل یک مدار الکتریکی به هم نزدیک می‌شوند.
- حسگر اثر هال: از اصل اثر هال استفاده می‌کند، که در آن وقتی یک رسانا در معرض میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، ولتاژی در سراسر آن ایجاد می‌شود. این حسگر وجود آهنربا را تشخیص می‌دهد و بر اساس آن یک سیگنال خروجی ارائه می‌دهد.
- حسگر مغناطیسی-انقباضی: موقعیت یک جسم مغناطیسی را با استفاده از اثر مغناطیسی-انقباضی اندازه‌گیری می‌کند، که شامل تغییرات در میدان مغناطیسی مؤثر بر خواص یک ماده است.
- حسگر مغناطیسی-مقاومتی: بر اساس اثر مغناطیسی-مقاومتی عمل می‌کند، که در آن مقاومت الکتریکی یک ماده فرومغناطیسی در پاسخ به یک میدان مغناطیسی خارجی تغییر می‌کند.
- حسگر مجاورتی مغناطیسی القایی: مشابه حسگرهای القایی است اما به‌طور خاص برای تشخیص میدان‌های مغناطیسی به جای اشیاء فلزی طراحی شده است. آنها از یک سیم‌پیچ نوسانی برای تولید میدان مغناطیسی و تشخیص تغییرات هنگام نزدیک شدن یک آهنربای دائمی استفاده می‌کنند.
عملکرد
عملکرد حسگرهای مجاورتی مغناطیسی حول توانایی آنها در تشخیص میدان‌های مغناطیسی و ارائه سیگنال‌های خروجی مربوطه می‌چرخد. در اینجا نحوه عملکرد آنها آمده است:
- مکانیسم تشخیص: حسگرهای مجاورتی مغناطیسی، وجود اجسام مغناطیسی (مانند آهنرباهای دائمی) را از طریق اصول مختلف، از جمله اصول ذکر شده در بالا، تشخیص می‌دهند. هر نوع، روش منحصر به فرد خود را برای حس کردن دارد:
- رید سوئیچ‌ها در معرض میدان مغناطیسی، کنتاکت‌ها را می‌بندند.
- سنسورهای اثر هال در پاسخ به آهنرباهای مجاور، سیگنال ولتاژ تولید می‌کنند.
- حسگرهای مغناطیسی-مقاومتی و مغناطیسی-انقباضی، تغییرات خواص مواد را در اثر تأثیرات مغناطیسی اندازه‌گیری می‌کنند.
- پردازش سیگنال: به محض اینکه تغییری در میدان مغناطیسی تشخیص داده شود، حسگر این اطلاعات را پردازش می‌کند تا یک سیگنال خروجی تولید کند. این سیگنال می‌تواند بسته به کاربرد و نوع حسگر، دیجیتال (روشن/خاموش) یا آنالوگ باشد.
- فعال‌سازی خروجی: سیگنال خروجی می‌تواند اقدامات مختلفی مانند فعال کردن آلارم‌ها، کنترل موتورها یا ارائه بازخورد در سیستم‌های خودکار را آغاز کند. این حسگرها اغلب در کاربردهایی مانند سیستم‌های امنیتی (برای درها و پنجره‌ها)، اتوماسیون صنعتی (تشخیص موقعیت) و لوازم الکترونیکی مصرفی استفاده می‌شوند.
- انعطاف‌پذیری در نصب: حسگرهای مجاورتی مغناطیسی را می‌توان در محیط‌های مختلف، از جمله محیط‌هایی با مواد غیرمغناطیسی مانند پلاستیک یا چوب، به صورت همسطح یا غیر همسطح نصب کرد که امکان کاربرد متنوع در محیط‌های مختلف را فراهم می‌کند.
V. حسگرهای مجاورتی نوری (حسگرهای فوتوالکتریک)
اصول کار حسگرهای مجاورتی نوری
حسگرهای مجاورت نوری با استفاده از نور برای تشخیص وجود یا عدم وجود اشیاء در محدوده تشخیص خود عمل می‌کنند. اصل کار اساسی شامل انتشار نور، معمولاً در طیف مادون قرمز یا مرئی، و اندازه‌گیری نوری است که از یک جسم منعکس می‌شود. در اینجا نحوه عملکرد آنها به تفصیل آمده است:
- انتشار نور: حسگر پرتوی از نور را به سمت جسم هدف ساطع می‌کند. این نور می‌تواند توسط منابع مختلفی از جمله LED یا لیزر تولید شود.
- تشخیص بازتاب: هنگامی که نور ساطع شده با یک جسم برخورد می‌کند، مقداری از آن به سمت حسگر منعکس می‌شود. میزان و شدت این نور منعکس شده به فاصله جسم و ویژگی‌های سطح آن بستگی دارد.
- پردازش سیگنال: گیرنده حسگر، نور منعکس شده را تشخیص می‌دهد. اگر مقدار نور منعکس شده از یک آستانه مشخص بیشتر شود، حسگر تشخیص می‌دهد که یک جسم وجود دارد و یک سیگنال خروجی (دیجیتال یا آنالوگ) تولید می‌کند که نشان‌دهنده تشخیص است.
- اندازه‌گیری فاصله: در برخی از حسگرهای نوری پیشرفته، می‌توان زمان رفت و برگشت نور (در مورد حسگرهای لیزری) را اندازه‌گیری کرد تا فاصله دقیق تا جسم محاسبه شود.
این روش به حسگرهای مجاورتی نوری اجازه می‌دهد تا در تشخیص اشیاء بدون تماس بسیار مؤثر باشند و آنها را برای کاربردهای مختلف در اتوماسیون، امنیت و لوازم الکترونیکی مصرفی مناسب سازند.
انواع مختلف حسگرهای مجاورتی نوری
حسگرهای مجاورتی نوری را می‌توان بر اساس طراحی و اصول عملیاتی آنها به چندین نوع طبقه‌بندی کرد:
- سنسورهای مادون قرمز (IR): این سنسورها نور مادون قرمز ساطع می‌کنند و تغییرات در تابش مادون قرمز منعکس شده را تشخیص می‌دهند. آنها معمولاً در کاربردهایی مانند درب‌های اتوماتیک و سیستم‌های ایمنی استفاده می‌شوند.
- حسگرهای لیزری: این حسگرها با استفاده از پرتوهای لیزر، دقت بالا و قابلیت تشخیص برد بلند را فراهم می‌کنند. آنها اغلب در کاربردهای صنعتی که نیاز به اندازه‌گیری دقیق فاصله دارند، به کار می‌روند.
- حسگرهای فوتوالکتریک: این حسگرها از یک منبع نور (معمولاً یک LED) و یک گیرنده تشکیل شده‌اند. آنها می‌توانند در حالت‌های مختلف کار کنند:
- پرتو عبوری: فرستنده و گیرنده روبروی یکدیگر قرار گرفته‌اند؛ یک جسم پرتو نور را قطع می‌کند.
- بازتابنده‌ی معکوس: فرستنده و گیرنده در یک طرف قرار دارند و یک بازتابنده، نور ساطع شده را به گیرنده بازمی‌گرداند.
- بازتابنده پخشی: فرستنده و گیرنده در کنار هم قرار گرفته‌اند؛ حسگر، نور منعکس شده از جسمی که مستقیماً در مقابل آن قرار دارد را تشخیص می‌دهد.
- حسگرهای زمان پرواز (ToF): این حسگرهای پیشرفته، مدت زمان رفت و برگشت یک پالس نوری به یک جسم را اندازه‌گیری می‌کنند و امکان اندازه‌گیری دقیق فاصله را فراهم می‌کنند.
VI. حسگرهای مجاورتی اثر هال
مزایای کلیدی سنسورهای مجاورتی اثر هال
سنسورهای مجاورتی اثر هال مزایای متعددی ارائه می‌دهند که آنها را برای کاربردهای مختلف بسیار مؤثر می‌کند:
- حسگری غیرتماسی: این حسگرها وجود میدان‌های مغناطیسی را بدون تماس فیزیکی تشخیص می‌دهند و در مقایسه با سوئیچ‌های مکانیکی، استهلاک کمتری دارند.
- دوام: سنسورهای اثر هال دستگاه‌های حالت جامد هستند، به این معنی که کمتر مستعد خرابی مکانیکی هستند و می‌توانند در محیط‌های سخت، از جمله قرار گرفتن در معرض گرد و غبار، خاک و رطوبت، کار کنند.
- سرعت و حساسیت بالا: آنها می‌توانند به سرعت به تغییرات میدان‌های مغناطیسی پاسخ دهند و این آنها را برای کاربردهای پرسرعت مانند کنترل موتور و سنجش موقعیت مناسب می‌کند.
- کاربردهای متنوع: حسگرهای اثر هال را می‌توان در طیف وسیعی از کاربردها، از جمله سیستم‌های خودرو (مثلاً حسگرهای سرعت چرخ)، لوازم الکترونیکی مصرفی (مثلاً تلفن‌های هوشمند) و اتوماسیون صنعتی (مثلاً حسگر مجاورت) استفاده کرد.
- مصرف برق کم: این حسگرها معمولاً نسبت به سوئیچ‌های مکانیکی سنتی، برق کمتری مصرف می‌کنند و همین امر آنها را برای دستگاه‌هایی که با باتری کار می‌کنند، ایده‌آل می‌کند.
نظریه عملیاتی
تئوری عملکرد سنسورهای مجاورتی اثر هال بر اساس پدیده اثر هال است که شامل برهمکنش بین جریان‌های الکتریکی و میدان‌های مغناطیسی می‌شود. در اینجا نحوه کار آنها آمده است:
- جریان عبوری: یک سنسور اثر هال از یک نوار نازک از ماده رسانا (عنصر هال) تشکیل شده است که جریان الکتریکی از آن عبور می‌کند. این جریان میدان مغناطیسی مخصوص به خود را تولید می‌کند.
- برهمکنش میدان مغناطیسی: هنگامی که یک میدان مغناطیسی خارجی عمود بر جهت جریان اعمال می‌شود، حامل‌های بار (الکترون‌ها یا حفره‌ها) در ماده رسانا نیرویی (نیروی لورنتس) را تجربه می‌کنند که باعث می‌شود آنها از مسیر مستقیم خود منحرف شوند.
- تولید ولتاژ: این انحراف منجر به تمرکز حامل‌های بار در یک طرف عنصر هال می‌شود و اختلاف ولتاژی در دو طرف مخالف نوار ایجاد می‌کند که به عنوان ولتاژ هال شناخته می‌شود. بزرگی این ولتاژ متناسب با قدرت میدان مغناطیسی است.
- خروجی سیگنال: سنسور این ولتاژ هال را اندازه‌گیری کرده و آن را به یک سیگنال خروجی تبدیل می‌کند. بسته به طراحی، این خروجی می‌تواند آنالوگ یا دیجیتال باشد. به عنوان مثال، در کاربردهای دیجیتال، سنسور ممکن است بر اساس اینکه میدان مغناطیسی از یک آستانه مشخص فراتر رود یا خیر، روشن یا خاموش شود.
- انواع سنسورهای اثر هال: سنسورهای اثر هال را می‌توان بر اساس پیکربندی به صورت زیر طبقه‌بندی کرد:
- سنسورهای تک قطبی: با یک قطب میدان مغناطیسی فعال می‌شوند.
- حسگرهای دوقطبی: به هر دو قطبیت پاسخ می‌دهند.
- سنسورهای چندقطبی: می‌توانند توسط میدان مغناطیسی مثبت یا منفی فعال شوند.
هشتم. حسگرهای مجاورتی القایی
ویژگی‌های حسگرهای مجاورتی القایی
سنسورهای مجاورتی القایی دستگاه‌های تخصصی هستند که در درجه اول برای تشخیص اشیاء فلزی بدون تماس فیزیکی طراحی شده‌اند. در اینجا ویژگی‌های کلیدی آنها آمده است:
- تشخیص بدون تماس: آنها می‌توانند اشیاء فلزی را بدون نیاز به لمس آنها تشخیص دهند، که این امر باعث کاهش ساییدگی و پارگی هم در حسگر و هم در شیء مورد نظر می‌شود.
- حساسیت به فلز: این سنسورها به ویژه به مواد فرومغناطیسی (مانند آهن) حساس هستند، اما بسته به طراحی، می‌توانند فلزات غیر آهنی (مانند آلومینیوم و مس) را نیز تشخیص دهند.
- محدوده تشخیص: محدوده تشخیص بسته به اندازه و نوع شیء فلزی متفاوت است و معمولاً از چند میلی‌متر تا چند سانتی‌متر متغیر است.
- استحکام: حسگرهای القایی بادوام هستند و می‌توانند در محیط‌های سخت، از جمله قرار گرفتن در معرض گرد و غبار، رطوبت و دمای شدید، کار کنند.
- سرعت بالا: آنها می‌توانند به سرعت حالت خود را تغییر دهند، که آنها را برای کاربردهای پرسرعت در اتوماسیون و فرآیندهای تولید مناسب می‌کند.
- نصب ساده: سنسورهای مجاورتی القایی اغلب به راحتی نصب و در سیستم‌های موجود ادغام می‌شوند و گزینه‌های نصب مختلفی در دسترس است.
روش عملیاتی
روش کار سنسورهای مجاورتی القایی بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی است. در اینجا نحوه عملکرد آنها آمده است:
- مدار نوسان‌ساز: سنسور شامل یک مدار نوسان‌ساز است که یک میدان الکترومغناطیسی متناوب با فرکانس بالا در سطح حسگر خود تولید می‌کند. این میدان الکترومغناطیسی به محیط اطراف گسترش می‌یابد.
- تولید جریان گردابی: وقتی یک جسم فلزی به این میدان الکترومغناطیسی نزدیک می‌شود، جریان‌های گردابی در فلز القا می‌شود. این جریان‌ها به دلیل القای الکترومغناطیسی در جسم فلزی جریان می‌یابند.
- تغییر دامنه: وجود این جریان‌های گردابی باعث اتلاف انرژی در مدار نوسان‌کننده می‌شود که منجر به کاهش دامنه نوسان می‌شود. هرچه جسم فلزی نزدیک‌تر شود، اتلاف انرژی بیشتر و کاهش دامنه نوسان چشمگیرتر خواهد بود.
- تشخیص سیگنال: این سنسور شامل یک مدار تشخیص دامنه است که تغییرات در وضعیت نوسان را رصد می‌کند. هنگامی که دامنه به دلیل وجود یک جسم فلزی از یک آستانه مشخص پایین‌تر می‌آید، این تغییر تشخیص داده می‌شود.
- تولید سیگنال خروجی: سپس سنسور این تشخیص را به یک سیگنال خروجی (معمولاً یک سیگنال دودویی) تبدیل می‌کند که نشان می‌دهد آیا یک شیء وجود دارد یا خیر. این خروجی می‌تواند برای فعال کردن سایر دستگاه‌ها یا فرآیندها در یک سیستم اتوماسیون استفاده شود.
IX. مقایسه فناوری‌های مختلف حسگر مجاورتی
الف. نقاط قوت و محدودیت‌ها
| نوع سنسور | نقاط قوت | محدودیت‌ها |
|---|---|---|
| القایی | بسیار قابل اعتماد برای تشخیص اشیاء فلزی
بادوام و مقاوم در برابر شرایط سخت زمان پاسخ سریع |
محدود به اهداف فلزی
حساس به تداخل الکترومغناطیسی |
| خازنی | قابلیت تشخیص اشیاء فلزی و غیرفلزی
از موانع غیرفلزی عبور می‌کند حساسیت قابل تنظیم |
برد حسگری کوتاه‌تر در مقایسه با حسگرهای القایی
تحت تأثیر عوامل محیطی (رطوبت، دما) |
| اولتراسونیک | تشخیص مواد مختلف بدون تماس
در محیط‌های سخت کار می‌کند برد تشخیص طولانی |
اثربخشی محدود در خلاء
عملکرد می‌تواند تحت تأثیر بافت جسم و جذب صدا قرار گیرد |
| فوتوالکتریک | چند منظوره با پیکربندی‌های مختلف (پرتو کامل، بازتابنده)
زمان پاسخ سریع قابلیت تشخیص اشیاء شفاف |
پیچیدگی نصب برای برخی از انواع
عملکرد ممکن است با رنگ جسم و بازتاب متفاوت باشد |
| لیزر | دقت بالا و تشخیص برد بلند
مناسب برای اهداف کوچک یا دور |
هزینه و مصرف برق بالاتر
نگرانی‌های ایمنی در مورد مواجهه با چشم عملکرد محدود با مواد شفاف |
ب. کاربردهای مناسب برای هر فناوری
کاربردهای مناسب برای هر فناوری
- سنسورهای مجاورتی القایی:
- معمولاً در اتوماسیون صنعتی برای تشخیص قطعات فلزی روی تسمه نقاله استفاده می‌شود.
- ایده‌آل برای سنجش موقعیت در ماشین‌آلات و تجهیزات.
- سنسورهای مجاورتی خازنی:
- مناسب برای تشخیص مواد غیرفلزی مانند مایعات، پودرها و پلاستیک‌ها.
- اغلب در بسته‌بندی، فرآوری مواد غذایی و کاربردهای اندازه‌گیری سطح استفاده می‌شود.
- سنسورهای مجاورتی اولتراسونیک:
- در کاربردهایی که نیاز به اندازه‌گیری فاصله دارند، مانند سنجش سطح مایع و تشخیص اشیا در رباتیک، مؤثر است.
- در سیستم‌های کمکی پارک خودرو استفاده می‌شود.
- حسگرهای مجاورتی فوتوالکتریک:
- به طور گسترده در بسته بندی، سیستم های مرتب سازی و جابجایی مواد استفاده می شود.
- مناسب برای تشخیص اشیاء شفاف یا شمارش اقلام روی تسمه نقاله.
- حسگرهای مجاورتی لیزری:
- در کاربردهایی که نیاز به دقت بالا دارند، مانند موقعیت‌یابی رباتیک و سیستم‌های بازرسی خودکار، استفاده می‌شود.
- معمولاً در لجستیک برای اندازه‌گیری فواصل یا ابعاد بسته‌ها یافت می‌شود.
نتیجه‌گیری: تنوع فناوری‌های سنجش مجاورت
تنوع فناوری‌های حسگر مجاورت، منعکس‌کننده‌ی الزامات متنوع سیستم‌های اتوماسیون و کنترل مدرن است. هر نوع حسگر دارای نقاط قوت منحصر به فردی است که آن را برای کاربردهای خاص مناسب می‌کند، در عین حال محدودیت‌هایی نیز دارد که باید در هنگام انتخاب در نظر گرفته شوند. حسگرهای القایی در تشخیص فلزات عالی هستند، در حالی که حسگرهای خازنی تطبیق‌پذیری با مواد مختلف را ارائه می‌دهند. حسگرهای اولتراسونیک قابلیت‌های اندازه‌گیری فاصله‌ی قوی را ارائه می‌دهند، در حالی که حسگرهای فوتوالکتریک به دلیل سرعت و سازگاری‌شان مورد توجه قرار می‌گیرند. حسگرهای لیزری به دلیل دقتشان در فواصل طولانی، برجسته هستند.
منبع مقاله:
https://www.ifm.com/de/en/shared/technologies/ultrasonic-sensors/advantages-of-ultrasonic-sensors
https://www.tme.eu/Document/e5f38f78b147f70a1fae36b473781d74/MM-SERIES-EN.PDF
