در این مقاله قصد داریم انواع سنسورهای آتونیکس را معرفی کنیم. اولین سؤالی که پیش می‌آید این است که سنسور چیست؟ در پاسخ به این پرسش باید بگوییم این قطعات وسیله‌هایی الکتریکی هستند که برای محاسبه‌ی برخی پارامترهای فیزیکی مانند فشار، شدت نور، دما و امثال این‌ها استفاده میشوند. خروجی یک سنسور الکتریکی سیگنالی آنالوگ یا دیجیتال خواهد بود که برای پردازش‌های مورد نیاز به سخت‌افزار یا نرم‌افزار مناسب منتقل می‌شود.
در واقع این ابزارها هستند که جای حواس پنج‌گانه‌ی انسان را در مدارها پرکرده و با ایجاد هر تغییری وظیفه‌ی تعریف شده‌ی خود را انجام می‌دهند و نتیجه اقدامات بیان شده واکنش مدار به تغییر مذکور است. سنسورهای آتونیکس نیز یکی از باکیفیت‌ترین محصولات موجود در بازار به شمار می‌روند و به همین دلیل ما سعی بر آن داریم تا این قطعات را به شما معرفی نماییم. مطمئناً اگر در زمینه‌ی اتوماسیون صنعتی فعالیت می‌کنید، بارها نام برند آتونیکس -Autonics و محصولات آن به گوش شما خورده است.
انواع سنسورهای آتونیکس عبارت‌اند از سنسورهای القایی، سنسورهای نوری، سنسورهای فیبر نوری، سنسور کنار درب و سنسور فشار. برای درک بهتر شما عزیزان ما در مجموعه فانال گروپ می‌خواهیم در ادامه هریک از آنها را به‌صورت جداگانه معرفی و شرح دهیم پس تا انتها با ما همراه باشید.
معرفی برند آتونیکس
قبل از معرفی سنسورهای آتونیکس، ما درباره برند Autonics توضیحاتی را برای شما عزیزان ارائه خواهیم کرد تا با محصولات آتونیکس بیشتر آشنا شوید. نام این برند از ترکیب دو واژهی اتوماسیون (Automation) و الکترونیک (electronics) برگرفته شده است. هدف از انتخاب این اسم، نشان دادن تعهد کمپانی به برتری در تولید تجهیزات اتوماسیون صنعتی از طریق نوآوری‌های مبتنی بر تکنولوژی می باشد.
شرکت مورد بحث در کشور کره جنوبی واقع شده و به عنوان یک مجموعه پیشرو در زمینه‌ی تولید سنسور و کنترلر شناخته شده است. این مجموعه در سال 1977 تاسیس شد و به دلیل حضور گسترده در ایران، در حال حاضر از برندها‌ی شناخته شده در کشور ما محصوب می‌شود. همچنین آتونیکس در سال‌های اخیر اقدام به تولید محصولاتی در زمینه Process automation کرده است.
محصولاتی که از این کمپانی در بازارها عرضه شده‌اند شامل انواع تایمر و کانتر ،ترموستات و لوازم کنترل حرارت تابلویی، دور سنج، ولت متر، آمپرمتر، انکودر، کنترلرهای حرارت و رطوبت، چشم الکترونیک، سنسور القائی، سنسور خازنی و مغناطیسی، فیبر نوری، پرده ی نوری، سنسور فشار، ترمومتر لیزری، سنسور آلتراسونیک، اینورتر، سرو موتور، لودسل،رله شیشه ای،رله جامد میشوند.
اگر بخواهیم در مورد سیاست‌های آن صحبت کنیم، باید بگوییم که هدف آن رشد کیفت از طریق کسب استانداردهای جهانی ازجمله ISO9001 ,UL ,CE ,ROHS .
به‌کارگیری تجهیزات فوق‌العاده دقیق و سیستم‌های کنترل کیفی پیشرفته و همچنین سرمایه‌گذاری در بخشهای مختلف بوده که این شرکت را به صادرکننده محصولات، به بیش از 100 کشور دنیا تبدیل کرده است. آتونیکس با داشتن 12 دفتر بین المللی در کره جنوبی، چین، ژاپن، هند، ویتنام، اندونزی، مالزی، روسیه، ترکیه، آمریکا، برزیل و مکزیک قادر به ارائه راه حل‌های جامع برای اتوماسیون مورد نیاز مشتریان در سراسر جهان می‌باشد.
Autonics برای تولید محصولات باکیفیت، ایمن، دقیق و جلب رضایت مشتری به طور دائم در حال تلاش و تحقیق است و با سیستم‌های کنترل کیفی پیشرفته، تست‌ها و آزمایش‌های سختگیرانه‌ای را براساس استانداردهای بین‌المللی روی محصولات خود انجام می‌دهد.
قطعات و سنسورهای آتونیکس در صنعت کاربرد زیادی دارند از جمله کاربردهای آنها میتوان به شمارش تولید (سنسورهای القائی، خازنی و نوری)، کنترل حرکت پارچه (سنسور نوری و خازنی)، تشخیص پارگی ورق (سنسور نوری)، کنترل سطح مخازن (سنسور نوری، خازنی و خازنی کنترل سطح)، کنترل انحراف پارچه (سنسور نوری و خازنی)، اندازه‌گیری سرعت (سنسور القائی و خازنی)، کنترل تردد (سنسور نوری) و اندازه‌گیری فاصله قطعه (سنسور القائی آنالوگ) اشاره کرد.
محصولات برند آتونیکس
محصولات برند آتونیکس به پنج دسته تقسیم‌بندی میشوند که هرکدام زیر دسته‌هایی دارند و ما در این بخش به معرفی آنها می‌پردازیم. گروه اول آنها شامل سنسورهای برند آتونیکس است که انواع مختلفی دارند و شامل سنسورهای القایی، سنسورهای نوری، سنسور کنار درب و سنسور فشار میشوند. در این مقاله ما این قطعات را مورد بررسی دقیق و جامع قرار می‌دهیم.
دسته دوم کنترل‌کننده‌‌ها هستند که شامل کنترلر حرارتی، شبکه‌های میدانی، شمارنده‌ها، تایمرها یا زمان‌سنج‌ها، مالتی پنل میترها، میترها یا تجهیزات اندازه‌گیری (با نرخ شمارش پالس)، پانل گرافیکی، پانل‌های منطقی، کنترلرهای حسگر، منابع تغذیه با حالت کلیدزنی، واحدهای شمارشی، کنترلرهای توان و رله‌های حالت جامد میشوند. بخش سوم تولیدات این کمپانی وسایل حرکتی نامیده میشوند که استپ موتورها، درایورهای استپ و کنترلرهای حرکتی در دل آن قرار می‌گیرند.
کلیدهای فشاری، انتخاب وضعیت، انتخابی قفل شو و اضطراری، چراغ‌های راهنما، آژیرهای صوتی و وسایل کمکی به عنوان گروه چهارم تولیدات آتونیکس تحت نام سویچ‌های کنترل هستند. آخرین قسمتی که در ارتباط با این موضوع باید به سراغ آن برویم، معرفی کابل‌ها و کانکتورها است.
اعضای این بخش را میتوان بلوک‌های ورودی و خروجی، کابل‌ها، اتصالات، کابل اتصال‌دهنده، جعبه اتصال، سوکت و سوئیچ Thumbwheel معرفی کرد. همانطور که در ابتدای این مقاله اشاره کردیم، قصد ما بر آن است تا به معرفی سنسورهای آتونیک بپردازیم؛ پس اگر به دنبال اطلاعاتی قابل اتکا در ارتباط با آنها هستید، بخشهای بعدی را از دست ندهید.
سنسور القایی آتونیکس
سنسور القایی آتونیکس یک نوع حسگر غیرتماسی است که از اصل القای الکترومغناطیسی برای تشخیص حضور یا عدم حضور اشیا فلزی استفاده می‌کند. این نوع sensor هنگامی که حضور جسم فلزی را تشخیص دهد، یک خروجی (باتوجه‌به مدل) فعال می‌کند و می‌تواند فرمان را به المان‌هایی همچون رله‌ها، کنتاکتورها، شیرهای برقی، تجهیزات اندازه‌گیری و یا تجهیزات کنترلی مانند plcها ارسال کند. قیمت مناسب و ساده‌بودن نصب و راه‌اندازی سنسورهای القایی آتونیکس باعث شده به یکی از پرمصرف‌ترین تجهیزات در صنعت تبدیل شوند.
این قطعات فقط نسبت به فلزات حساس هستند، به همین علت برای محیط‌هایی که دارای رطوبت و گرد و غبارند کاربردی نخواهند داشت. شاید پس از توضیحاتی که ارائه کردیم، به این فکر افتاده باشید که این محصولات مانند میکروسوئیچ و لیمیت سوئیچ که شیوه تشخیص آنها تماس مکانیکی است، عمل می‌کنند؛ اما حقیقت بر خلاف این موضوع است
مکانیزم کار سنسور القایی آتونیکس
زمانی که جسم فلزی وارد میدان مغناطیسی فرکانس بالا (تولید شده توسط کویل آشکارسازی) می‌شود، جریان القا شده در فلز باعث تلفات حرارتی شده و در نتیجه کاهش یا توقف نوسان‌ساز ایجاد می‌شود. این تغییر توسط یک مدار تشخیص حالت نوسان‌ساز کشف شده و پس از آن مدار خروجی را فعال می‌کند. این حسگر از یک سیم‌پیچ (coil) که به‌دور یک هسته آهنی پیچیده شده و در قسمت ابتدایی سنسور قرار دارد، تشکیل شده است.
یک میدان الکترومغناطیسی نوسانی در اطراف سیم‌پیچ به‌وسیله مدار نوسانگر (Oscillation circuit) تولید شده و زمانی که یک جسم فلزی وارد این میدان می‌شود، (Detection circuit) این تغییرات را تشخیص می‌دهد و آنها را برای مدار (Integrated circuit) ارسال می‌کند. Integrated circuit نیز فرمان را برای Output circuit ارسال کرده و در میان مدار خروجی و Detection circuit قسمتی به نام Amplifier circuit وجود دارد تا سیگنال ارسالی ازDetection circuit را تقویت و برای خروجی ارسال نماید.
انواع سنسورهای القایی آتونیکس و خروجی این قطعات
در این بخش ما انواع سنسورهای القایی و خروجی‌شان را مورد بررسی قرار می‌دهیم. سنسورهای القایی برند آتونیکس دارای انواع مختلفی هستند که بر اساس شکل ظاهری و نوع حفاظت فیزیکی تقسیم‌بندی میشوند.
در ابتدا ما دسته بندی را از شکل ظاهری آغاز می‌کنیم که شامل استوانه‌ای، مکعبی و تخت است. از نظر نوع فیزیکی نیز میتوان آنها را به دو بخش شیلد یا سر تخت و بدون شیلد یا سربلند تقسیم‌بندی کرد. خروجی سنسورهای القایی Autonics هم مانند انواع این قطعات به دو بخش دوسیمه و سه سیمه تقسیم‌خواهد شد. خروجی دوسیمه شامل نرمال باز و نرمال بسته و خروجی سه سیمه شامل مثبت یا PNP و منفی یا NPN است.
سنسورهای نوری آتونیکس یا چشم نوری
سنسوری‌های نوری آتونیکس، تغییرات حاصل در نور را به سیگنال تبدیل می‌کنند؛ همین امر سبب می‌شود تا در میان سایر حسگرها، از سرعت بالاتری بهره‌مند باشند. چرا که نور سریع‌ترین چیزی است که در دنیا وجود دارد. لازم به ذکر است که این نوع از حسگرها به دلیل آن که از نوع غیرتماسی و مجاورتی هستند، دارای طول عمر بالایی بوده و دچار فرسایش نمی‌شوند. این گروه از قطعات کمپانی به سه دسته تقسیم‌بندی میشوند که عبارت‌اند از سنسورهای یک‌طرفه، سنسور نوری رفلکتوری و سنسور نوری دوطرفه.
ساختار کلی سنسور نوری آتونیکس
این وسیله از یک فرستنده و یک گیرنده تشکیل شده که می‌تواند هم درون یک سنسور تعبیه شده و هم به‌صورت جداگانه وجود داشته باشند. ساختار کلی کارکرد آنها به دو شکل است.در نوع اول نور ساطع شده از فرستنده، با برخورد به جسم منعکس شده و به گیرنده می‌رسد و قطعه آن را به یک خروجی الکتریکی تبدیل می‌کند.
در دسته دوم نور ساطع شده از فرستنده به گیرنده می‌رسد و اگر جسمی میان آنها قرار بگیرد یا به نحوی پرتو نوری دریافتی گیرنده را مختل کند (به‌نحوی‌که نور به گیرنده نرسد) حسگر آن را به یک خروجی الکتریکی تبدیل می‌کند. اکثرا این قطعات از نور مادون‌قرمز یا مرئی استفاده می‌کنند.
مزایا و معایب سنسور نوری آتونیکس
هر وسیله در هر صنعتی دارای مزیت‌ها و معایبی است که سنسور نوری آتونیکس نیز از این قاعده مستثنی نیست. از مزایا سنسور نوری آتونیکس میتوان به‌سرعت و عملکرد دقیق آن اشاره کرد؛ در ضمن به علت ارسال و دریافت پالس‌های نوری نیازی به برخورد مستقیم با اجسام ندارند.
دیگر مزیتی که این محصولات دارند این است که اجسام را از فاصله نسبتاً دور تشخیص می‌دهند. دوام بالا، توانایی تشخیص اجسام مختلف و عملکرد خوب در محل‌های صنعتی از دیگر فواید این قطعه به حساب می‌روند. از معایب این قطعه این میتوان به پایین بودن دقت در محیط‌های تاریک نسبت به حسگرهای دیگر اشاره کرد.
سنسور نوری یک‌طرفه آتونیکس
در این سنسور گیرنده و فرستنده درون خود حسگر قرار دارند. عملکرد و کارایی این قطعه به این شکل است که نور مدوله شده توسط فرستنده در فضا پخش می‌شود و در زاویه مشخص یا نامشخص به گیرنده انعکاس پیدا می‌کند. اگر مانعی در مسیر قرار گیرد، گیرنده در دریافت نور به مشکل خورده و خروجی فعال می‌شود.
رنگ، سایز و نوع شفافیت جسم عوامل مؤثر بر سنسور نوری آتونیکس هستند. در توضیح قبلی کلمه نور مدوله شده ذکر شد پس ما برای روشن‌شدن مطلب فوق به توضیح این کلمه می‌پردازیم. این اصطلاح برای نوری که پالس‌هایی با فرکانس ما بین 5 تا 30 کیلوهرتز است استفاده می‌شود. دقت کنید که فاصله سوئیچینگ این نوع سنسور بستگی به میزان انعکاس نور مدوله شده دارد؛ لذا سطوح روشن و صیقلی از فاصله دورتری قابل تشخیص هستند.
فاصله بین قطعه استاندارد و سطح حساس سنسور آتونیکس به هنگام عمل سوئیچینگ، فاصله سوئیچینگ نامیده می‌شود. سنسورهای نوری یک‌طرفه کمترین فاصله سوئیچینگ را در بین محصولات مشابه دارند، البته این آن نسبت به فاصله سنسورهای القایی و خازنی بسیار بیشتر است.
کاربرد سنسور نوری یک‌طرفه آتونیکس
گام بدی در معرفی سنسور نوری یک‌طرفه بیان کاربردها و معایب این قطعه است. از مهم‌ترین کاربردهای آن میتوان به نصب و تنظیم آسان اشاره کرد. شناسایی اشیا نیمه شفاف و هزینه کمتر نسبت به سایر سنسورهای نوری آتونیکس از دیگر ویژگی‌های این قطعه به شمار می‌روند. هر وسیله علاوه بر اینکه کاربرد و ویژگی دارد عیوبی نیز دارد که از جمله آنها باید به برد کم، عدم تشخیص پلاستیک، پارچه‌های مات و سیاه و دقت و اطمینان کمتر نسبت به سایر قطعات مشابه اشاره داشت.
سنسور نوری رفلکتوری آتونیکس
پس از معرفی سنسور نوری یک‌طرفه آتونیکس حال نوبت به بررسی سنسور نوری رفلکتوری این برند است. در ساختار داخلی این قطعات فرستنده و گیرنده در داخل یک قطعه تعبیه شده‌اند. روبروی حسگر در فاصله‌ای مشخص قطعه‌ای شفاف و منعکس‌کننده نور به نام رفلکتور (اصطلاحاً آیینه) قرار می‌گیرد که نور تابش شده توسط فرستنده را با زاویه خاصی به گیرنده ارسال می‌کند.
در این حالت گیرنده سیگنال خاصی را ارسال نمی‌کند. زمانی که قطعه‌ای میان سنسور و رفلکتور قرار بگیرد، بازتاب نور Reflector را قطع کرده و نوری به گیرنده نمی‌رسد. از ویژگی‌های آن این است که این نوع وسیله تحت‌تأثیر رنگ زاویه و جنس اجسام قرار نمی‌گیرد.
فاصله سوئیچینگ سنسور مورد بحث بیشتر از انواع یک‌طرفه بوده و به بیش از 10 متر می‌رسد. این وسیله از پرکاربردترین سنسورهای نوری است که در اتوماسیون کارخانه مورداستفاده قرار می‌گیرد. قیمت مناسب، قدرت و برد قابل تشخیص و سرعت بالا از مهم‌ترین کاربردهای آن به شمار می‌روند.
سنسور نوری دوطرفه آتونیکس
سنسور نوری دوطرفه بر اساس ارسال نور مدوله شده در قسمت فرستنده و دریافت آن توسط گیرنده‌ای که در طرف مقابل تعبیه شده عمل می‌نماید. اگر مابین فرستنده و گیرنده مانعی قرار گیرد دیگر نور توسط گیرنده دریافت نمی‌شود و در نتیجه sensor وجود مانع را تشخیص و خروجی آن تغییر وضعیت می‌دهد. سنسور نوری دوطرفه بیشترین فاصله سوئیچینگ را در بین انواع حسگرهای مشابه دارد وتقریبا میتوان گفت آن به100 متر نیز می‌رسد.
کاربردها، مزایا و معایب سنسور نوری دوطرفه آتونیکس
از مهم‌ترین کاربردهای این سنسور تشخیص اشیا بسیار کوچک و شناسایی محل دقیق اشیا است. این قطعه در گیت‌های ورودی نیز برای تشخیص دقیق افراد و در کارخانه‌ها به منظور جای‌گذاری دقیق اشیا کاربرد دارد. همانند مطالب صفحات قبل در این بخش به معرفی مزایا و معایب این حسگر می‌پردازیم.
از مهم‌ترین مزیت‌های این قطعه میتوان به توانایی تشخیص در فواصل زیاد و حافظه بالا، تشخیص موقعیت دقیق، دقت بالا و خطای بسیار ناچیز اشاره کرد. در کنار مواردی که بیان کردیم باید به سراغ معایب آن نیز برویم که شامل نیاز به اتصال دو کابل، زمان زیاد برای تنظیم‌کردن و به کار انداختن و هزینه بالا میشوند.
سنسور فشار آتونیکس
سنسور فشار آتونیکس را میتوان به عنوان دسته سوم حسگرهای این شرکت معرفی کرد. در کنترل بیشتر فرایندهای صنعتی سنجش فشار امر بسیار مهمی محسوب می‌شود. یک قطعه مناسب با تبدیل نیروی فشار به سیگنال کوچک الکتریکی که قابل انتقال و نمایش باشد کار می‌کند. طبق این عملکرد به این حسگرها ترانسمیتر (فرستنده) فشاری هم گفته می‌شود.
معمولاً یک سیگنال جریانی در محدوده‌ی ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر و دیگری سیگنال ولتاژ در محدوده‌ی ۰ تا ۱۰ ولت، بیشترین کاربرد را در قطعات مورد بحث دارند. از این محصولات Autonics جهت اندازه‌گیری فشار مایع و یا گاز مورداستفاده قرار می‌شود. این sensor ها به‌صورت مبدل کار می‌کند. اساساً این قطعه در سه تیپ متفاوت ساخته می‌شود که از جمله آنها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
سنسور فشار آنالوگ: این وسیله به‌صورت صفر و یک عمل کرده و فقط وجود یا عدم وجود فشار در سیستم را به کاربر اطلاع می‌دهد. درصورتی‌که فشار در وجود داشته باشد این حسگر می‌تواند یک کنتاکت باز و یا بسته در خروجی خود مشخص کند.
سنسور فشار دیجیتال: این محصول دارای کاربرد زیادی در صنعت بوده و می‌تواند حساسیت در حد میلی بار را سنس کرده و در خروجی خود آن را نشان دهد. سنسور فشارهای دیجیتال دارای خروجی 20 – 4 میلی‌آمپر و یا 10-0 ولت هستند .
سنسور فشار عقربه‌ای: این قطعه، فشار موجود در سیستم را به‌صورت چرخش عقربه مشخص می‌نماید.
نوع آنالوگ بسیار دقیق‌تر از دو قطعه دیگر است ولی قیمت بالاتری نسبت به آنان دارد؛ در ضمن هزینه نگهداری آنها نسبت به دو sensor ذکر شده کمتر می‌باشد. سنسور فشار عقربه‌ای آتونیکس به گونه‌ای طراحی شده که در برابر افزایش فشار آنی حساس باشد. سنسورهای فشار را میتوان بر اساس بازه اندازه‌گیری، بازه‌ی دمای عملکرد و از همه مهم‌تر نوع فشار به سه دسته تقسیم‌بندی نمود که عبارت‌اند از مطلق، نسبی یا گیج، تفاضلی یا دیفرانسیل.
سنسورهای فشار مطلق آتونیکس برای اندازه‌گیری نسبت به خلأ در طراحی و با خلأ مرجع در خودشان ساخته شده‌اند. این قطعات همچنین می‌توانند فشار اتمسفر را اندازه‌گیری کنند. سمت دوم دیافراگم که تحت خلأ است، تغییر شکلش دقیقاً با این پارامتر اندازه‌گیری شده مطابقت دارد.
سنسور فشار نسبی یا گیج آتونیکس یکی از قابل‌اعتمادترین نوع sensor ها است؛ زیرا در شرایط سخت دوام و دقت بالایی دارد. این قطعه در کاربردهای متفاوتی استفاده می‌شود به همین دلیل می‌تواند برای اندازه‌گیری فشار یک نقطه نسبت به اتمسفریک در نقطه دیگر کالیبره شود. دیفرانسیل آتونیکس از نظر طراحی نسبتاً پیچیده هستند؛ زیرا اغلب برای اندازه‌گیری اختلاف پارامتر مورد بحث در مقیاس‌های استاتیکی بزرگ‌تر موردنیاز هستند.
کاربرد سنسور فشار آتونیکس
کاربرد این قطعات در صنایع بسیار گسترده بوده و اندازه فشار سطح سیالات مختلف را اندازه می‌گیرد و باتوجه به این اندازه‌ها متخصصین محاسبات خود را برای میزان حجم ورودی، خروجی سیالات و فشار وارده انجام می‌دهند.
نکته قابل‌توجه این است که از اعداد و اندازه‌گیری‌ای که توسط این ابزار انجام می‌شود برای محاسبه سایر کمیت‌ها مانند جریان ورودی از یک سطح نیز استفاده می‌شود؛ بنابراین قطعه مورد بحث کاربردهای گسترده‌ای دارد که میتوان بعضی از آنها را شامل به موارد زیر اشاره دانست:
- خط تولید هیدرولیک و پنوماتیک
- رباتیک
- صنایع غذایی
- تأمین آب شهری
- دیگ‌های بخار
- معادن
- چیلر
- نفت و گاز
- سیستم‌های آتش‌نشانی
- سیستم‌های هواشناسی
- موتورخانه
- تصفیه آب آشامیدنی
- کاربردهای صنعتی
- پایش سطح آب سد و تصفیه فاضلاب
چگونه یک سنسور فشار آتونیکس را انتخاب کنیم؟
بهتر است بدانید که به هنگام انتخاب محصولات این دسته، به ویژه خرید سنسور فشار آتونیکس معیارهای مختلفی باید مدنظر قرار گیرند که در ادامه به برخی از مهم‌ترین آنها اشاره می‌کنیم:
- نوع سیال مورد اندازه‌گیری مانند هوا، گاز، بخار، آب یا مایعات دیگر و ویژگی‌های آن (چگالی، ویسکوزیته، …)
- شرایط عملیاتی فرایند سیال فشار، درجه حرارت، خوردگی
- نوع اندازه‌گیری (اندازه‌گیری فشار، اندازه‌گیری جریان، اندازه‌گیری سطح، اندازه‌گیری چگالی)
- نوع فشاری که باید اندازه‌گیری شود (فشار نسبی، فشار مطلق، فشار دیفرانسیل)
- محدوده اندازه‌گیری
- پویایی اندازه‌گیری: تفاوت بین کوچک‌ترین و بزرگ‌ترین مقدار
- دقت
- زمان پاسخ
- رابط مکانیکی یا اتصال فرایند (پیچ، فلنج)
- سیگنال خروجی: آنالوگ یا دیجیتال.
تاریخچه سنسور فیبر نوری آتونیکس
با اختراع لیزر در دهه 1960، توجه بسیاری به سیستم‌های نوری برای ارتباطات داده جلب شد. این امر محققان را برانگیخت تا به بررسی قابلیت فیبرهای نوری در زمینه‌ی انتقال اطلاعات، حسگرها و سایر کاربردهای آن بپردازند.
سیستم‌های لیزری نسبت به مایکروویو و سایر سیستم‌های الکتریکی، می‌توانند حجم بیشتری از اطلاعات را ارسال کنند. اولین آزمایشی که با این فناوری جدید انجام شد درواقع انتقال آزاد پرتو آن در هوا بود. توانایی حمل یک گیگابایت از اطلاعات با سرعت نور باعث شده تا قابلیت تحقیق در فیبرهای نوری افزایش یابد. آخرین انقلاب طراحان نیز ترکیب محصولات فیبر نوری و ارتباطات مخابراتی برای تولید حسگرهایی با این فناوری بود.
فیبر نوری که یکی از مهم‌ترین اختراعات قرن 20 است، توسط کائو و هوخام در مراحل اولیه توسعه آن پیشنهاد گردید و به صورتی ظهور کرده تا به‌گونه‌ای غیرقابل‌انکار به مهم‌ترین واسطه انتقال موج نوری تبدیل شود و ارتباطات مدرن و دانش نوری را دستخوش تحول نماید. سنسور فیبر نوری آتونیکس به طور عمده در صنعت مخابرات و ارتباطات استفاده می‌شود و به طور قابل‌توجهی این صنعت را دستخوش تغییر قرار داده است.
این قطعه دستگاه مبتنی بر فیبر است که برای تشخیص برخی از مقادیر نظیر دما، فشار، ارتعاشات، جابه‌جایی، چرخش و یا غلظت گونه‌های شیمیایی به کار برده می‌شود. از ابزارهای دقیق و دستگاه‌های مخصوص موردنیاز برای سنسور میتوان به منبع نوری (اغلب لیزر تک فرکانس فیبر)، عنصر اصلی حسگر، آشکارساز نوری و دستگاه‌های پردازش پایانی (تجزیه‌وتحلیل طیف و اسیلوسکوپ) اشاره کرد.
این حسگر عموماً به شکل استوانه بوده و از دقت قابل اعتمادی برخوردار است. نصب و راه‌اندازی بسیار ساده و طول عمر بالا را میتوان به عنوان برخی از ویژگی‌های آن به حساب آورد. از دیگر ویژگی‌های این قطعه میتوان به این اشاره کرد که کابل خروجی آن با زاویه 90 خارج می‌شود که موجب پیشگیری از شکست و آسیب‌دیدگی است. حسگر فیبر نوری به دودسته محض و از راه دور تقسیم‌بندی می‌شود.
سنسور فیبر نوری از راه دور و محض
حسگر فیبر نوری از راه دور فقط از فیبر جهت انتقال نور به یک دستگاه مستقل دیگر استفاده می‌کند. در دستگاه به تحریک نور پاسخ می‌دهد درحالی‌که سنسور محض به تغییرات ناشی از محیط در نور به هنگام عبورش از داخل آن وابسته است. قطعه مورد بحث در پاسخ به اثرهای بیرونی یکی از دو واکنش زیر را نشان می‌دهد:
- نور از هسته به پوسته نشت کرده و جذب می‌شود
- مجبور به طی مسیری می‌شود که با نوری که مسیر نوری دیگر را طی می‌کند متفاوت است. این مسئله سبب ایجاد اختلاف فاز در بین دو موج می‌شود. این اختلاف فاز را میتوان با استفاده از ترکیب دو موج از طریق برهم‌نهی و مشاهده الگوی تداخلی آشکار کرد. در حسگرهای نوری از فیبر تک مد استفاده می‌شود. این فیبر، توان پائین و هسته بسیار کوچک و درنتیجه دارای زاویه پذیرش کوچک است.
مزایای و معایب سنسور فیبر نوری آتونیکس
تا به اینجای مطلب به بررسی موضوعات بسیار مختلف و متنوعی پیرامون این محصول Autonics پرداختیم. برخی از شما عزیزان احتمالا به استفاده از آن ترغیب شده‌اید. اگر هنوز به دنبال رسیدن به دلایلی مستحکم برای این کار هستید، تنها کافی است با مزایا و معایب سنسور فیبر نوری آتونیکس آشنایی پیدا کنید. در همین راستا مهم‌ترین موارد مربوطه را در ادامه مورد بررسی قرار داده‌ایم که مطالعه آنها خالی از لطف نیست.
- ضد انفجار:چون سیگنال اولیه نور است؛ بنابراین، هیچ خطر جرقه برای فیبر وجود ندارد.
- ایمنی نسبت به تداخل الکترومغناطیسی:ازآنجاکه فیبرها از مواد عایق مانند شیشه تشکیل شده‌اند سنسور به فرکانس رادیویی و الکترومغناطیسی حساسیتی ندارد.
- اندازه کوچک، وزن سبک و انعطاف‌پذیر:این قابلیت باعث گسترش کاربرد سنسور فیبر نوری در بسیاری از زمینه‌ها مانند صنعت هواپیمایی شده است.
- حساسیت بالا: این قطعات بسیار حساس هستند و دارای پهنای باند بزرگی‌اند. هنگامی که تعدادی از سنسورها با پهنای باند بالا مالتی پلکس میشوند دارای مزیت‌های فراوانی شده و نتایج و داده‌های حاصله را به‌خوبی انتقال می‌دهند.
- سنجش از راه دور: با تلفات کم این محصولات، سیگنال نوری را میتوان در یک فاصله طولانی منتقل کرد؛ بنابراین سنجش از راه دور امکان‌پذیر می‌شود.
- تراکم و فشردگی:با وجود قابلیت نیمه‌هادی در سنسورهای فیبر نوری (ابعاد کوچک آشکارسازها و منابع) میتوان به‌راحتی سیستم حسگر فشرده طراحی کرد.
- استحکام و مقاومت در برابر محیط:قطعه مورد بحث از موادی نظیر پلاستیک یا شیشه ساخته شده که زنگ‌زدگی با خود به همراه ندارد بنابراین، فیبرها هنگامی که در مجاورت الکترولیت، شعاع‌های یون‌ساز و غیره قرار می‌گیرند دارای ثبات بسیار عالی هستند. به‌علاوه آنها می‌توانند تا دمای 350 درجه سلسیوس را تحمل کنند. در فیبرهای خاص این رقم تا 1200 درجه سلسیوس نیز افزایش می‌یابد.
پس از بررسی نقاط قوت و مزایای سنسور فیبر نوری حال ما معایب و نقاط ضعف این قطعه را بیان می‌کنیم
- امکان شکسته‌شدن در صورت گذشتن زاویه فیبر از یک حد معین
- محدود بودن میزان کشش برای فیبرهای با ظرفیت مختلف
- محافظت کامل در برابر ضربه، برای فیبرهایی که از درون حوضچه می‌گذرند.
انواع سنسورهای فیبر نوری آتونیکس
آشنایی با انواع سنسورهای فیبر نوری Autonics برای آن دسته از افرادی که به دنبال استفاده از آنها هستند و یا میخواهند بیشتر با این قطعات آشنایی پیدا کنند اهمیت بالایی دارد. اگر به دنبال آن هستید تا با قطعات مورد بحث بیشتر اشنا شوید، باید بگوییم که بر دو اساس تقسیم بندی میشوند؛ موقعیت مکانی و حالت کاری.
فیبرهای نوری تک حالته دارای یک هسته کوچک (تقریباً 9 میکرون قطر) بوده و قادر به ارسال نوری لیزری مادون‌قرمز (طول موج از 1300 تا 1550 نانومتر) هستند. فیبر نوری چندحالته دارای هسته بزرگ (تقریباً 5/62 میکرون قطر) بوده و قادر به ارسال نور مادون‌قرمز (طول موج از 1300 تا 1550 نانومتر) هستند.
در سنسور فیبر نوری بیرونی، نور از فیبر خارج می‌شود و در نتیجه تحت‌تأثیر تغییرات محیطی قرار می‌گیرد و نوری که به داخل فیبر برمی‌گردد می‌تواند بر روی فاز، قطبش و امثال آن اثر بگذارد؛ اما درنوع درونی، نور از فیبر خارج نمی‌شود و در نتیجه تغییرات محیطی بر آن هیچ اثری ندارند. بر پایه نحوه عملکرد و مدولاسیون، این sensor به چهار دسته شدت، فاز و فرکانس و پلاریزاسیون (قطبش) تقسیم‌بندی می‌شود.
سنسورهای کنار درب آتونیکس
ساکنین ساختمان ممکن است در هنگام خروج از منزل در بستن درب و پنجره‌ها دچار فراموشی شوند. این غفلت، در واقع برای سارقان فرصتی است که بتوانند وارد منزل شما شوند.برای اینکه بتوانیم به‌موقع از ورود چنین افرادی به ساختمان آگاه شویم نیاز به ابزاری داریم تا این‌گونه خطرات را به‌موقع شناسایی و از ورود آنها به داخل ساختمان جلوگیری کنیم.این وسیله، سنسور درب و پنجره است که با اتصال آنها به شبکه اینترنتی از طریق یک اپلیکیشن می‌توانید خانه خود را کنترل کنید.
باید به این نکته توجه داشته باشید که استفاده از این نوع sensor به‌تنهایی نمی‌تواند امنیت منزل شما را تأمین کند، بنابراین هر قطعه باید به یک سرور مرکزی متصل باشد تا بتواند سیگنال هشدار را به سیستم مرکزی ارسال کند و پس از آن آژیر دزدگیر فعال شود. عموماً سنسور در و پنجره هوشمند از دو قسمت جداگانه تشکیل می‌شود.
یک بخش روی خود در یا پنجره قرار می‌گیرد و با باز و بسته‌شدن آن حرکت می‌کند. قسمت دیگر روی قاب یا چارچوب نصب می‌شود. سنسورها برای تشخیص انواع حرکت از میدان‌های مغناطیسی استفاده می‌کنند.
هنگام جداشدن دو قسمت مختلف مثلاً هنگام باز شدن، سیگنالی از سمت سنسور به پنل هشدار فرستاده می‌شود. این پنل موقعیت را ارزیابی کرده و در صورت تشخیص وضعیت غیرعادی در خانه، شما را مطلع می‌سازد. برخی از سیستم‌های امنیتی در صورت تشخیص سرقت مستقیماً با مراکز پلیس تماس می‌گیرند.
روش دیگری نیز برای برقراری ارتباط بین دو قسمت مختلف وجود دارد و آن استفاده از نور است. به این صورت که در بعضی از سنسورها یک قسمت تولیدکننده و قسمت دیگر گیرنده پرتویوود دارند. درصورتی‌که به هر دلیلی نور به قسمت گیرنده نرسد، سیستم هشدار فعال می‌شود.
مزایای استفاده از سنسور کنار درب آتونیکس
اولین مزیتی که این سنسورها دارند جلوگیری از ورود سارقان به ساختمان است. زمانی که سارقین متوجه سیستم امنیتی هوشمند شما شوند از ادامه کار منصرف میشوند؛ زیرا می‌دانند که غیرفعال‌کردن آن زمان بر و هزینه بر است. همچنین زمانی که دزدگیر به صدا در می‌آید این کار باعث دستپاچه شدن آنها شده و احتمال دستگیری‌شان بالا می‌رود.
دومین مزیتی که این قطعات دارند آسایش و آرامش افراد است. زمانی که از تجهیزات امنیتی مانند سنسور درب و پنجره برای محافظت از خانه استفاده می‌کنید، تمامی راه‌های ورودی منزل تحت کنترل قرار می‌گیرند که باعث می‌شود آرامش خاطر ساکنین نیز بیشتر شود. اطمینان از تأمین امنیت و ساکنین در آن، حتی زمانی که در خانه حضور نداشته باشند با داشتن یک سیستم امنیتی مجهز به سنسور در و پنجره هوشمند به وجود می‌آید.
جلوگیری از ورود و خروج سالمندان و یا کودکان از ساختمان دیگر مزیت استفاده از سنسور کنار درب خانه است. برای نگهداری از این گروه در خانه باید از رفت‌وآمد آنها آگاه شد که با نصب این قطعات بر روی درب و پنجره‌ها میتوان از این عمل جلوگیری کرد؛ همچنین باعث عدم دسترسی کودکان به مواد خطرناک می‌شود.
با تعبیه سنسور درب و پنجره بر روی کابینت‌ها میتوان مانع از دسترسی کودکان به داروها، مواد شوینده و خطرناک شد. آخرین مزیتی که این سنسور دارد بهینه‌سازی در مصرف انرژی است. با به کار گیری و ارتباط دانش با سایر تجهیزات هوشمند دیگر میتوان در مصرف انرژی صرفه‌جویی کرد و از این طریق هزینه‌های ناشی از آن را کاهش داد.
انواع سنسورهای کنار درب آتونیکس
سنسورهای درب و پنجره بر اساس کارایی، اجزا و میزان هوشمندسازی خانه در دو نوع طراحی میشوند. هر دو نوع می‌توانند اهداف مشترکی برای ایمن‌سازی محل موردنظر داشته باشند؛ ولی ساختار و نحوه طراحی آن با یکدیگر متفاوت است. انتخاب نوع سنسور می‌تواند برحسب مشاوره‌های خانه هوشمند انجام شود. در ادامه به انواع سنسور درب و پنجره هوشمند اشاره خواهیم داشت.
اولین نوع این حسگرها، سنسورهای کنار در و پنجره بی‌سیم هستند. این قطعات با باطری کار می‌کنند و نیازی به سیم‌کشی و کابل‌کشی ندارند. باطری‌های موجود در این حسگر هرچند وقت یکبار تست میشوند تا تخلیه کامل صورت نگیرد. از روش‌های کنترل از راه دور این وسیله استفاده از اینترنت wifi است. از جمله مزیت‌هایی که این قطعه دارد نصب سریع و بدون تخریب به حساب می‌رود. همچنین این وسیله در ساختمان‌های قدیمی و جدید مورداستفاده قرار می‌گیرد.
سنسورهای کنار درب و پنجره باسیم دیگر نوعی هست که مورد طراحی قرار گرفته است. این وسیله از حسگرهای بی‌سیم قدیمی تر بوده و همچنین اطلاعات موردنظر از طریق سیم و کابل منتقل می‌شود. قیمت پایین و خدمات نگهداری کم از مهم‌ترین مزایا این قطعه به حساب می‌روند.
نحوه کار سنسور هوشمند درب و پنجره آتونیکس
تقریباً همه سنسورهای هوشمند درب شامل دو قسمت reed switch و مگنت هستند و تا زمانی که به‌صورت موازی با یکدیگر نگه داشته شوند یک مدار را تشکیل می‌دهند. هنگامی که کسی درب را باز می‌کند، دو بخش جدا و مدار قطع می‌شود که باعث می‌شود سیگنال به پانل اصلی ارسال و بر حسب تنظیمات سیستم برایتان پیام ارسال می‌شود یا زنگ هشدار به صدا درمیاید.
از آنجا که تکنولوژی به‌کار رفته در سنسور درب خلاقانه است، میتوان آن را در بسیاری از روش‌های نوآورانه استفاده کرد؛ به‌خصوص اگر سیستم مورداستفاده امکان دریافت پاسخ‌های متفاوت را برای اعلام هشدار پشتیبانی کند. نوع آگاه این قطعه به شما این امکان را می‌دهد تا خودتان تصمیم بگیرید که بعد از باز شدن درب با تلفن همراه شما تماس گرفته شود، به شما پیامک داده شود یا تنها در اپلیکیشن نوتیفیکیشن مربوطه ارسال شود.