ما هو المستشعر؟ أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار وتطبيقاتها

 

ما هو المستشعر؟

 مستشعر s هو  جهاز إدخال يوفر إشارة خرج فيما يتعلق بإدخال كمية مادية محددة  . تعد وسائل الاستشعار  جزءًا من نظام أكبر يوفر مدخلات لنظام التحكم الرئيسي (مثل المعالج أو وحدة التحكم الدقيقة).

تصنيف أجهزة الاستشعار

يعتمد أحد أنواع التصنيف على وسائل الكشف المستخدمة في المستشعر. بعض وسائل الكشف هي الكهربائية والبيولوجية والكيميائية والإشعاعية وغيرها.

 

ويعتمد التصنيف التالي على ظاهرة التحويل، أي المدخلات والمخرجات. بعض ظواهر التحويل الشائعة هي الكهروضوئية، الكهروحرارية، الكهروكيميائية، الكهرومغناطيسية، الحرارية الضوئية، إلخ.

 

التصنيف النهائي لأجهزة الاستشعار هي  أجهزة الاستشعار التناظرية والرقمية  . تنتج المستشعرات التناظرية مخرجات تناظرية، أي إشارة خرج مستمرة (عادةً جهد كهربائي ولكن في بعض الأحيان كميات أخرى مثل المقاومة وما إلى ذلك) فيما يتعلق بالكمية التي يتم قياسها.

 

تعمل أجهزة الاستشعار الرقمية، على عكس أجهزة الاستشعار التناظرية، مع البيانات المنفصلة أو الرقمية. إن البيانات الموجودة في أجهزة الاستشعار الرقمية، والتي تستخدم للتحويل والنقل، هي بيانات رقمية بطبيعتها.

 

أجهزة استشعار القرب

مستشعر القرب هو مستشعر من النوع غير المتصل الذي يكتشف وجود كائن. يمكن تنفيذ مستشعرات القرب باستخدام تقنيات مختلفة مثل البصرية (مثل الأشعة تحت الحمراء أو الليزر)، والصوت (الموجات فوق الصوتية)، والمغناطيسية (تأثير هول)، والسعة، وما إلى ذلك.

 

بعض تطبيقات مستشعرات القرب هي الهواتف المحمولة، والسيارات (أجهزة استشعار وقوف السيارات)، والصناعات (محاذاة الكائنات)، والقرب الأرضي في الطائرات، وما إلى ذلك.

تم تطبيق مستشعر القرب في مواقف السيارات الخلفية في هذا المشروع:  دائرة مستشعر مواقف السيارات العكسية .

 

مستشعر الأشعة تحت الحمراء (مستشعر الأشعة تحت الحمراء)

مستشعرات الأشعة تحت الحمراء أو مستشعرات الأشعة تحت الحمراء عبارة عن مستشعرات تعتمد على الضوء وتستخدم في تطبيقات مختلفة مثل القرب واكتشاف الكائنات. تُستخدم مستشعرات الأشعة تحت الحمراء كمستشعرات تقارب في جميع الهواتف المحمولة تقريبًا.

 

هناك نوعان من أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء أو الأشعة تحت الحمراء: النوع الناقل والنوع العاكس. في مستشعر الأشعة تحت الحمراء من النوع الناقل، يتم وضع جهاز إرسال الأشعة تحت الحمراء (عادةً ما يكون IR LED) وكاشف الأشعة تحت الحمراء (عادةً صمام ثنائي للصور) في مواجهة بعضهما البعض بحيث يكتشف المستشعر الكائن عندما يمر بينهما.

 

النوع الآخر من مستشعر الأشعة تحت الحمراء هو مستشعر الأشعة تحت الحمراء من النوع العاكس. في هذا، يتم وضع جهاز الإرسال والكاشف بجوار بعضهما البعض في مواجهة الكائن. عندما يأتي جسم ما أمام المستشعر، ينعكس ضوء الأشعة تحت الحمراء الصادر عن جهاز إرسال الأشعة تحت الحمراء من الجسم ويتم اكتشافه بواسطة جهاز استقبال الأشعة تحت الحمراء وبالتالي يكتشف المستشعر الكائن.

 

التطبيقات المختلفة التي يتم فيها تنفيذ مستشعر الأشعة تحت الحمراء هي الهواتف المحمولة والروبوتات والتجميع الصناعي والسيارات وما إلى ذلك.

 

مشروع صغير، حيث يتم استخدام حساسات الأشعة تحت الحمراء لإضاءة أضواء الشوارع:  أضواء الشوارع باستخدام حساسات الأشعة تحت الحمراء .

 

أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية

جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية هو جهاز من نوع عدم الاتصال يمكن استخدامه لقياس المسافة بالإضافة إلى سرعة الجسم. يعمل مستشعر الموجات فوق الصوتية بناءً على خصائص الموجات الصوتية ذات التردد الأكبر من النطاق المسموع البشري.

 

باستخدام وقت طيران الموجة الصوتية، يمكن لجهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية قياس مسافة الجسم (على غرار جهاز SONAR). يتم استخدام خاصية Doppler Shift للموجة الصوتية لقياس سرعة جسم ما.

مستشعر الضوء

تُعرف مستشعرات الضوء أحيانًا باسم مستشعرات الصور، وهي إحدى المستشعرات المهمة. مستشعر الضوء البسيط المتوفر اليوم هو المقاوم المعتمد على الضوء أو LDR. خاصية LDR هي أن مقاومته تتناسب عكسيا مع شدة الضوء المحيط، أي أنه عندما تزيد شدة الضوء تقل مقاومته والعكس صحيح.

 

باستخدام LDR كدائرة ، يمكننا معايرة التغيرات في مقاومتها لقياس شدة الضوء. هناك نوعان من مستشعرات الضوء (أو مستشعرات الصور) التي غالبًا ما تستخدم في تصميم الأنظمة الإلكترونية المعقدة. هم صور ديود  وترانزستور صور . كل هذه أجهزة استشعار تناظرية.

 

 المصدر: https://www.electronicshub.org/different-types-sensors/