Sensör | Sensör Türleri
Ölçüm sistemini düşünelim. Bu sistem, çevre veya çevreyi algılayarak bir çıkış oluşturacak giriş cihazı, giriş cihazından gelen sinyali işleyen sinyal işleme bloğu ve bu sinyali insan veya makine operatörüne daha okunabilir ve kullanılabilir bir biçimde sunacak çıkış cihazından oluşur.
İlk aşama, bu bölümde tartışacağımız giriş cihazıdır.
Sensör
Sensör, ısı, basınç, nem, hareket vb. gibi fiziksel fenomenlerde veya çevresel değişkenlerdeki herhangi bir değişikliğe tepki veren bir cihazdır. Bu değişim, sensörün fiziksel, kimyasal veya elektromanyetik özelliklerini etkiler ve daha kullanılabilir ve okunabilir bir forma işlenir. Sensör, ölçüm sisteminin kalbidir. Çevresel değişkenlerle ilk temas kuran ve bir çıkış üreten unsurdur.
Sensör tarafından üretilen sinyal, ölçülecek miktarla eşdeğerdir. Sensörler, herhangi bir nesnenin veya cihazın belirli bir özelliğini ölçmek için kullanılır. Örneğin, bir termokuple, termokuple birleşmesindeki ısı enerjisini (sıcaklığı) algılar ve bu enerjiye karşılık gelen gerilim çıkışı üretir. Bu gerilim, voltmetre ile ölçülebilir.
Tüm sensörler, doğru ölçüm için bazı referans değerleri veya standartlara göre kalibrasyona ihtiyaç duyar. Aşağıda bir termokuplenin şekli bulunmaktadır.
Bir transdüser ve bir sensör aynı değildir. Yukarıdaki termokuplenin örneğinde, termokuple bir transdüser olarak çalışır, ancak voltmetre, ekran vb. gibi ek devreler veya bileşenler birlikte bir sıcaklık sensörü oluşturur.
Bu nedenle, transdüser sadece bir enerjiyi başka bir formda dönüştürür ve tüm diğer işlevler ek devreler tarafından gerçekleştirilir. Bu tam cihaz bir sensördür. Sensörler ve transdüserler birbirleriyle yakından ilişkilidir.
Sensörlerin Özellikleri
Bir iyi sensör aşağıdaki özelliklere sahip olmalıdır:
Yüksek Hassasiyet: Hassasiyet, cihazın çıktısının, girdideki (ölçülmesi gereken miktar) birim değişiklikle ne kadar değiştiğini gösterir. Örneğin, sıcaklık sensörünün gerilimi her 1°C sıcaklık değişikliği için 1mV değişiyorsa, sensörün hassasiyeti 1mV/°C olarak ifade edilir.
Doğrusallık: Çıkış, girdiyle doğrusal olarak değişmelidir.
Yüksek Çözünürlük: Cihazın tespit edebileceği en küçük girdi değişikliğidir.
Az Gürültü ve Bozulma.
Düşük güç tüketimi.
Sensör Türleri
Sensörler, ölçtükleri büyüklüğe dayanarak sınıflandırılır. Aşağıda, birkaç örnek ile birlikte sensör türleri bulunmaktadır.
Sensör Sınıflandırması
Ölçülen büyüklüğe dayanarak
Sıcaklık: Direnç Tipi Sıcaklık Duyucusu (RTD), Termistör, Termokuple
Basınç: Bourdon tüpü, manometre, diyafram, basınç göstergesi
Kuvvet/ Tork: Gerilme direnci, yük hücresi
Hız/ Pozisyon: Takimetre, kodlayıcı, LVDT
Işık: Foto-diode, Işığa Bağlı Direnç
Ve benzeri.
(2) Aktif ve pasif sensörler: Güç gereksinimine dayanarak sensörler aktif ve pasif olarak sınıflandırılabilir. Aktif sensörler, işleyişleri için dış güç kaynağına ihtiyaç duymaz. Kendi içinde güç üretirler ve bu nedenle kendiliğinden güç üreten tip olarak adlandırılır. İşleyiş için gereken enerji, ölçülen büyüklükten elde edilir. Örneğin, piezoelektrik kristaller, ivmeye maruz kaldıklarında elektriksel çıkış (yük) üretirler.
Pasif sensörler, işleyişleri için dış güç kaynağına ihtiyaç duyar. Çoğu direnç, endüktans ve kapasitans sensörleri pasiftir (dirençler, endüktörler ve kondansatörlerin pasif cihazlar olarak adlandırıldığı gibi).
(3) Analog ve dijital sensör: Bir analog sensör, ölçüm yapılan fiziksel büyüklüğü analog forma (zamanda sürekli) dönüştürür. Termokuple, RTD, Gerilme direnci analog sensörler olarak adlandırılır. Bir dijital sensör, çıkışını pulslar şeklinde üretir. Kodlayıcılar, dijital sensörlerin örnekleridir.
(4) Ters sensörler: Bazı sensörler, bir fiziksel büyüklüğü başka bir forma dönüştürmek için algılamaya ve aynı zamanda çıkış sinyalinin formunu algılayarak orijinal formlarına dönmek için de kullanılabilmektedir. Örneğin, bir piezoelektrik kristal, titreşimlere maruz kaldığında gerilim üretir. Aynı zamanda, bir piezoelektrik kristale değişken gerilim uygulandığında titreşmeye başlar. Bu özellik, mikrofon ve hoparlörlerde kullanılabilmesini sağlar.
Açıklama: Orijinali saygıyla karşılayın, iyi makaleler paylaşılabilir, ihlal olduğu takdirde silme başvurusunda bulunun.
