vi lever i en värld av sensorer. Du kan hitta olika typer av sensorer i våra hem, kontor, bilar etc. arbeta för att göra våra liv enklare genom att tända lamporna genom att upptäcka vår närvaro, justera rumstemperaturen, upptäcka rök eller eld, göra oss gott kaffe, öppna garageportar så snart vår bil är nära dörren och många andra uppgifter.

alla dessa och många andra automatiseringsuppgifter är möjliga på grund av sensorer. Innan vi går in på detaljerna om vad som är en Sensor, vilka olika typer av sensorer och applikationer för dessa olika typer av sensorer, kommer vi först att titta på ett enkelt exempel på ett automatiserat system, vilket är möjligt på grund av sensorer (och många andra komponenter också).

Realtidstillämpning av sensorer

exemplet vi pratar om här är autopilotsystemet i flygplan. Nästan alla civila och militära flygplan har funktionen av automatiskt flygkontrollsystem eller kallas ibland Autopilot.

ett automatiskt flygkontrollsystem består av flera sensorer för olika uppgifter som hastighetskontroll, höjd, position, dörrar, hinder, bränsle, manövrering och många fler. En dator tar data från alla dessa sensorer och bearbetar dem genom att jämföra dem med förkonstruerade värden.

datorn ger sedan styrsignal till olika delar som motorer, flikar, roder etc. det hjälper i en smidig flygning. Kombinationen av sensorer, datorer och mekanik gör det möjligt att köra planet i Autopilotläge.

alla parametrar, dvs sensorerna (som ger ingångar till datorerna), datorerna (systemets hjärnor) och mekaniken (systemets utgångar som motorer och motorer) är lika viktiga för att bygga ett framgångsrikt automatiserat system.

men i denna handledning kommer vi att koncentrera oss på sensorns del av ett system och titta på olika begrepp associerade med sensorer (som typer, egenskaper, klassificering etc.).

Vad är en Sensor?

det finns många definitioner av vad en sensor är men jag skulle vilja definiera en Sensor som en inmatningsenhet som ger en utgång (signal) med avseende på en specifik fysisk kvantitet (ingång).

termen ”inmatningsenhet” i definitionen av en Sensor betyder att den är en del av ett större system som ger inmatning till ett huvudstyrsystem (som en Processor eller en mikrokontroller).

en annan unik definition av en Sensor är som följer: det är en enhet som omvandlar signaler från en energidomän till elektrisk domän. Definitionen av sensorn kan förstås om vi tar ett exempel i beaktande.

det enklaste exemplet på en sensor är ett LDR eller ett ljusberoende motstånd. Det är en anordning vars motstånd varierar beroende på ljusintensitet som den utsätts för. När ljuset som faller på en LDR är mer blir dess motstånd mycket mindre och när ljuset är mindre blir LDR: s motstånd mycket högt.

vi kan ansluta denna LDR i en spänningsdelare (tillsammans med annat motstånd) och kontrollera spänningsfallet över LDR. Denna spänning kan kalibreras till mängden ljus som faller på LDR. Därför en ljussensor.

Nu när vi har sett vad en sensor är, fortsätter vi vidare med klassificeringen av sensorer.

klassificering av sensorer

det finns flera klassificeringar av sensorer gjorda av olika författare och experter. Vissa är mycket enkla och andra är mycket komplexa. Följande klassificering av sensorer kan redan användas av en expert på ämnet men detta är en mycket enkel klassificering av sensorer.

i den första klassificeringen av sensorerna är de indelade i aktiva och passiva. Aktiva sensorer är de som kräver en extern excitationssignal eller en effektsignal.

passiva sensorer, å andra sidan, kräver ingen extern effektsignal och genererar direkt utgångssvar.

den andra typen av klassificering är baserad på detektionsmedel som används i sensorn. Några av detektionsmedlen är elektriska, biologiska, kemiska, radioaktiva etc.

nästa klassificering baseras på omvandlingsfenomen, dvs ingången och utgången. Några av de vanliga omvandlingsfenomenen är fotoelektriska, termoelektriska, elektrokemiska, elektromagnetiska, Termooptiska etc.

den slutliga klassificeringen av sensorerna är analoga och digitala sensorer. Analoga sensorer producerar en analog utgång, dvs en kontinuerlig utsignal med avseende på den mängd som mäts.

digitala sensorer, i motsats till analoga sensorer, arbetar med diskreta eller digitala data. Data i digitala sensorer, som används för konvertering och överföring, är digital till sin natur.

olika typer av sensorer

Följande är en lista över olika typer av sensorer som vanligtvis används i olika applikationer. Alla dessa sensorer används för att mäta en av de fysikaliska egenskaperna som Temperatur, motstånd, kapacitans, ledning, värmeöverföring etc.

• temperaturgivare
• Närhetssensor
• Accelerometer
• IR-Sensor (infraröd Sensor)
• tryckgivare
• ljussensor
• ultraljudssensor
• rök -, Gas-och Alkoholsensor
• Touch Sensor
• färgsensor
• Fuktighetssensor
• lutningssensor
• flödes-och nivåsensor

Vi kommer att se om några av de ovan nämnda sensorerna i korthet. Mer information om sensorerna kommer att läggas till senare. En lista över projekt som använder ovanstående sensorer ges i slutet av sidan.

temperatursensor

en av de vanligaste och mest populära sensorerna är temperatursensorn. En temperatursensor, som namnet antyder, känner av temperaturen, dvs den mäter temperaturförändringarna.

i en temperatursensor motsvarar temperaturförändringarna förändringar i dess fysiska egenskap som motstånd eller spänning.

det finns olika typer av temperatursensorer som temperaturgivare ICs (som LM35), termistorer, termoelement, RTD (resistiva Temperaturanordningar) etc.

temperatursensorer används överallt som datorer, mobiltelefoner, bilar, luftkonditioneringssystem, industrier etc.

ett enkelt projekt med LM35 (Celsius Scale temperatursensor) implementeras i detta projekt: temperaturstyrt SYSTEM.

närhetssensorer

en närhetssensor är en beröringsfri sensor som detekterar närvaron av ett objekt. Närhetssensorer kan implementeras med olika tekniker som optisk (som infraröd eller Laser), ultraljud, Halleffekt, kapacitiv etc.

några av tillämpningarna av närhetssensorer är mobiltelefoner, bilar (parkeringssensorer), industrier (objektjustering), Marknärhet i flygplan etc.

Närhetssensor i omvänd parkering implementeras i detta projekt: omvänd PARKERINGSSENSORKRETS.

infraröd Sensor (IR-Sensor)

IR-sensorer eller infraröd Sensor är ljusbaserad sensor som används i olika applikationer som närhet och objektdetektering. IR-sensorer används som närhetssensorer i nästan alla mobiltelefoner.

det finns två typer av infraröda eller IR-sensorer: transmissiv typ och reflekterande Typ. I transmissiv typ IR-Sensor, IR-sändaren (vanligtvis en IR-LED) och IR-detektorn (vanligtvis en fotodiod) är placerade mot varandra så att när ett objekt passerar mellan dem, detekterar sensorn objektet.

den andra typen av IR-Sensor är en reflekterande typ IR-Sensor. I detta är sändaren och detektorn placerade intill varandra mot objektet. När ett objekt kommer framför sensorn upptäcker sensorn objektet.

olika applikationer där IR-Sensor implementeras är mobiltelefoner, robotar, industriell montering, bilar etc.

ett litet projekt där IR-sensorer används för att slå på gatubelysning: gatubelysning med IR-sensorer.

ultraljudssensor

en ultraljudssensor är en enhet utan kontakt som kan användas för att mäta avstånd såväl som hastighet för ett objekt. En ultraljudssensor fungerar baserat på ljudvågornas egenskaper med frekvens större än det mänskliga hörbara området.

med hjälp av ljudvågens flygtid kan en ultraljudssensor mäta objektets avstånd (liknande SONAR). Doppler-Skiftegenskapen för ljudvågen används för att mäta hastigheten på ett objekt.

Arduino based Range Finder är ett enkelt projekt med ultraljudssensor: bärbar ultraljudsmätare.

Följande är en liten lista över projekt baserade på få av de ovan nämnda sensorerna.

ljussensor-ljusdetektor med LDR

Röksensor – rökdetektor LARMKRETS

Alkoholsensor – hur man gör alkohol BREATHALYZER krets?

Touch Sensor-TOUCH DIMMER SWITCH krets med ARDUINO

färgsensor – ARDUINO baserad FÄRGDETEKTOR

Fuktighetssensor – DHT11 fuktighetssensor på ARDUINO

lutningssensor – hur man gör en lutningssensor med ARDUINO?

i den här artikeln har vi sett om vad som är en Sensor, vad är klassificeringen av sensorer och olika typer av sensorer tillsammans med deras praktiska tillämpningar.