معرفی انواع حسگرها در اینترنت اشیا

حسگرها وسایل الکتریکی هستند که داده ها را از محیط اطراف مثل دما،صدا،گرما،مغناطیس،فشار،حرکت،نور ،جریان و پارامترهای شیمیایی را جمع آوری میکنند و به مرکز پردازش داده ارسال میکنند . دو ویژگی ضروری در اینترنت اشیا هستند که یکی حس کردن و دومی آدرس دهی می باشد . حس کردن به معنای فعال شدن حسگر با تغییرات محیط اطراف ، و آدرس دهی به معنای شناسایی منحصر به فرد حسگری که داده را در شبکه ارسال کرده است . حسگرها توان پردازشی و محاسباتی کمی دارند و قادر به پردازش قوی و یا تعمیر خود نیستند بنابراین داده های تولیدی آن ها بایستی توسط یک برنامه کاربردی قدرتمند تر در شبکه تجزیه و تحلیل شوند. به طوری کلی حسگر همانند حواس پنج گانه انسان است.حسگرها معمولا اندازه کوچکی دارند و مصرف انرژی کمی دارند اما شاید اتصال به شبکه و تحرک یا فیلتر داده های تکراری توسط حسگر نیازمند پردازش بیشتر بوده و در نتیجه مصرف انرژی بیشتری بطلبد. انواع مختلف حسگر عبارتند از:

۱- حسگرهای دما: دما یک کمیت حفاظتی مهم است و حتما باید اندازه گیری شود زیرا بیشتر سیستم های فیزیکی،الکترونیکی،شیمیایی و مکانیکی تحت تأثیر دما قرار می گیرند . حداقل چهار نوع حسگر دما وجود دارد که شامل موارد زیر می شوند:

الف - ترموکوپل : با اتصال دوفلز غیر هم جنس در یک طرف ساخته شده و از دو هادی مختلف تشکیل شده که در تماس با یکدیگراند و همین امر موجب تولید ولتاژ و در نتیجه اثر ترموالکتریک میگردد.

ب- RTD: این حسگرها مقاومت شان با تغییر دما تغییر میکند .

ج- ترمیستورها: همانند RTD می باشد فقط دارای یک مقاومت غیرخطی بالا در مقابل منحنی دما می باشد.

د- نیمه هادی: این حسگرها مدرن بوده و دارای دقت و خطی بودن بالایی هستند و ممکن است در بعضی مواقع شامل مدار پردازش سیگنال هم باشند.

 

۲- حسگرهای فشار: برای اندازه گیری فشار گاز یا مایعات از جمله سطح آب ، جریان ، سرعت و ارتفاع استفاده می شوند .نمونه هایی از این حسگر ها شامل حسگرهای پمپ ، کمپرسور و سیستم های هیدرولیکی در یخچال و فریزر می باشد. یک حسگر فشار در هنگام اعمال فشار روی آن ها سیگنال تولید میکند گوشی های لمسی و تبلت ها نیز دارای انواع مختلف حسگر فشار هستند.

 

۳- حسگر جریان: این حسگر ها برای تشخیص یا ثبت میزان جریان در یک لوله یا سیستم بکار میرود و کاربرد ضروری تر آن اندازه گیری میزان خلوص اسید است .

 

۴- حسگرهای سطح:کاربرد این حسگرها،اندازه گیری سطح جریان یا کنترل سطح با مقادیر خاص است و این اندازه گیری میتواند داخل یک مخزن یا یک چاه نفت صورت بگیرد.

 

۵- حسگرهای تصویر: حسگرهای پیچیده ای هستند که در دوربین های دیجیتال ، دستگاه های تصویربرداری پزشکی و دوربین های دید در شب استفاده می شوند. این حسگرها از طریق ضبط و تبدیل ضریب انحراف امواج به سیگنال جهت اندازه گیری اطلاعات تصویر بکار میروند.

۶- حسگرهای صدا: حسگرهای هستند که با تغییر سطح صدا یک سیگنال تولید میکنند و ارسال میکنند تا میزان سروصدای محیط اندازه گیری شود.

 

۷- حسگرهای آلودگی هوا: میزان آلودگی هوا را از نظر وجود عناصری مثل ازت،ذرات جامد،منوکسید کربن و اکسید نیتروژن اندازه گیری میکند.

۸- حسگرهای مجاورت و جابجایی: این حسگرها با استفاده از میدان الکترومغناطیسی،نور یا صدا، وجود یا عدم وجود اشیا را تشخیص میدهند و انواع آن در محیط های مختلف نصب میشوند که عبارتند از:

الف- حسگرهای القایی: برای شناسایی محدوده نزدیک مواد فلزی استفاده می شود.

ب- حسگرهای خازنی: برای شناسایی محدوده نزدیک مواد غیرفلزی استفاده می شود.

پ- حسگرهای فوتوالکتریک: برای شناسایی موقعیت اهداف دور استفاده می شود.

ج- حسگرهای فرا صوت : برای شناسایی محدوده گسترده اهداف با سطوح دشواری مختلف استفاده می شود.

 

۹- حسگرهای مادون قرمز: برای ردیابی حرکت اجسام استفاده می شود و امواج مادون قرمز را به صورت گرما ارسال و دریافت میکند.

 

۱۰- حسگرهای رطوبت: برای اندازه گیری رطوبت نسبی هوا به کار میرود و از سنجش ظرفیت خازن استفاده میکند.

۱۱- حسگرهای سرعت: برای تشخیص سرعت وسایل نقلیه استفاده میشود.

 

 

انواع مختلف دیگری از حسگرها مثل حسگر شتاب، حسگر گاز، حسگر تشخیص وزن، حسگرهای شیب، و حسگرهای نیرو وجود دارند.

 

در مقالات بعدی ویژگی های حسگرها را مورد بررسی قرار خواهیم داد.