لا غنى عن المستشعرات تقريبًا في الإنتاج الصناعي الحديث ، لا سيما في عمليات الإنتاج المؤتمتة. إنه الرابط بين النظام الميكانيكي ونظام التحكم في المعدات. يقوم النظام الميكانيكي بتغذية معلمات الحركة وحالة التشغيل إلى نظام التحكم من خلال المستشعر ، ويرسل نظام التحكم تعليمات لقيادة النظام الميكانيكي من خلال الإشارة وتعليقات البيانات من المستشعر. أهميتها بديهية.
تعد المستشعرات امتدادًا للميزات البشرية ، والمعروفة أيضًا باسم الميزات الكهربائية. يحتاج نظام التحكم في المعدات إلى تحديد: موقع المنظمة ، ووجود أو عدم وجود المنتجات ، ودقة المنتجات وغيرها من المعلمات المهمة لمراقبة استخدام المعدات وعملية إنتاج المنتج والتحكم فيه. على وجه التحديد ، يحتاج المنتجون الصناعيون إلى استخدام مستشعرات مختلفة لمراقبة العوامل المختلفة والتحكم فيها في عملية الإنتاج ، بحيث تكون المعدات في حالة طبيعية ، وإذا كان هناك خطأ ، فيمكن العثور عليها في الوقت المناسب.
تصنف هذه الورقة بشكل أساسي خمسة أنواع شائعة من أجهزة الاستشعار الصناعية في مجال الأتمتة الصناعية.
1 ، جهاز استشعار كهروضوئي
المستشعر الكهروضوئي هو جهاز يحول الإشارات الضوئية إلى إشارات كهربائية. يعتمد مبدأ عملها على التأثير الكهروضوئي. يشير التأثير الكهروضوئي إلى ظاهرة أنه عندما يضيء الضوء على بعض المواد ، تمتص إلكترونات المواد طاقة الفوتونات ويحدث التأثير الكهربائي المقابل. وفقًا للظواهر المختلفة للتأثير الكهروضوئي ، يمكن تقسيم التأثير الكهروضوئي إلى ثلاث فئات: التأثير الكهروضوئي الخارجي والتأثير الكهروضوئي الداخلي وتأثير الخلايا الكهروضوئية. تشمل الأجهزة الكهروضوئية الخلية الكهروضوئية ، وأنبوب المضاعف الضوئي ، والمقاوم الضوئي ، والثنائي الضوئي ، والترانزستور الضوئي ، والخلايا الكهروضوئية ، وما إلى ذلك.
تتميز المستشعرات الكهروضوئية بخصائص الدقة العالية ووقت الاستجابة القصير ومسافة الكشف الطويلة وقيود أقل على اكتشاف الأشياء. على وجه الخصوص ، فإنه يتيح التمييز بين الألوان. تختلف انعكاسية وامتصاص الضوء الناتج عن الكشف عن الأجسام وفقًا للطول الموجي للضوء الذي يتم إلقاؤه ومجموعة ألوان الكائن المكتشف. باستخدام هذه الخاصية ، يمكن اكتشاف لون الكائن المكتشف.
2 ، مستشعر القرب
يمكن أن يكون مستشعر القرب عبارة عن كشف عن استشعار عدم الاتصال ، لذلك لن يكون هناك تآكل أو تلف في كائن الاختبار ، ولا شرارة ، ولا ضوضاء. بسبب وضع الإخراج بدون تلامس ، وبالتالي فإن عمر الخدمة طويل ، ولا يوجد أي تأثير تقريبًا على عمر جهة الاتصال. يختلف مستشعر القرب عن طرق الكشف الأخرى من حيث أنه مناسب ومستخدم في بيئة الماء والزيت ، ولا يتأثر تقريبًا بالبقع والماء والزيت الخاص بجسم الكشف.
من بينها ، يمكن لمستشعر القرب نفسه اكتشاف الأجسام المعدنية فقط على مسافة قريبة ودون ملامسة. إن أكثر ما يميز جهاز القضيب المرن من نوع تغيير المدى هو أنه يمكن أن يزيد من التحميل على نطاق الاستشعار لجهة الاتصال. تُستخدم المكابس والمجسات والأزرار المحملة بنابض بشكل عام للاتصال بالمنتج ثم التحقق مما إذا كان المنتج في مكانه ، وتحديد المواقع بدقة والتحقق من المنتج قيد الاختبار.
3. مستشعر الألياف الضوئية
بدأ استخدام الألياف الضوئية لتطوير مستشعر الألياف الضوئية في عام 1977 ، وقد أثارت التكنولوجيا اهتمامًا كبيرًا ، في الوقت الحالي ، تم تطوير مستشعر الألياف الضوئية بسرعة. نظرًا لأن الألياف الضوئية نفسها هي عازلة للكهرباء ، ويمكن أيضًا أن يكون العنصر الحساس مصنوعًا من مواد عازلة ، وبالتالي فإن مستشعر الألياف الضوئية لديه عزل كهربائي جيد ، يمكن لسطح الألياف الضوئية أن يتحمل جهد 80 كيلو فولت / 20 سم ، ومناسب بشكل خاص لنظام إمداد الطاقة عالي الجهد و اختبار المحرك ذو السعة الكبيرة ، يمكن استخدامه في الجهد العالي ، أو الضوضاء الكهربائية ، أو درجة الحرارة المرتفعة ، أو التآكل ، أو أي بيئة قاسية أخرى ، وله توافق متأصل مع تقنية القياس عن بعد بالألياف الضوئية.
يمكن استخدام الألياف الضوئية لتشكيل مجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار ، لذلك يقول بعض الناس أن مستشعر الألياف الضوئية هو مستشعر عالمي. يمكنه قياس العديد من الكميات المادية ، ونطاق تطبيقه في جميع المجالات العسكرية والتجارية والمدنية والطبية والصناعية وغيرها من المجالات. يجب توضيح أن المستشعرات التقليدية تعتمد على القياسات الميكانيكية والكهربائية ، بينما تعتمد مستشعرات الألياف الضوئية على القياسات البصرية.
4 ، مستشعر الإزاحة
مستشعر الإزاحة هو جهاز يحول حركة الجسم إلى كمية كهربائية قابلة للقياس. يتم استخدامه عادةً لتحويل الكميات المادية مثل التشوه والاهتزاز والإزاحة والموضع والحجم غير الملائمين للكشف والمعالجة الكميين إلى كميات كهربائية سهلة للكشف الكمي ونقل المعلومات ومعالجتها.
هناك أنواع عديدة من أجهزة استشعار الإزاحة. في السنوات الأخيرة ، يتوسع مجال التطبيق ، وتم تطبيق المزيد والمزيد من التقنيات المبتكرة على أجهزة الاستشعار. على سبيل المثال ، استنادًا إلى تقنية الألياف البصرية ، وتكنولوجيا بوابة الوقت ، وتكنولوجيا OEM LVDT ، وتكنولوجيا الموجات فوق الصوتية ، وتكنولوجيا التقيد المغناطيسي ، وما إلى ذلك ، تم تحسين أداء أجهزة الاستشعار المختلفة بشكل كبير وتم تخفيض التكلفة بشكل كبير بسبب تقدم التكنولوجيا.
5. مستشعر تأثير هول
لا تستخدم مستشعرات تأثير هول الدوارة عمومًا أي أجزاء متحركة. يجمع هذا المستشعر المستند إلى أشباه الموصلات بين عناصر استشعار تأثير القاعة والدوائر لتوفير إشارة خرج تناظرية تتوافق مع التغيرات في المجال المغناطيسي الدوار. يتوفر خياران للإخراج ، وهما تعديل عرض النبضة أو التناظري (PWM).
من بينها ، يقيس مستشعر تأثير Hhall الخطي الحركة الخطية للمجال المغناطيسي ، بدلاً من الدوران. يمكن برمجة المستشعر لجهد خرج محدد يتناسب مع مسافة معينة يتم قطعها. حتى الآن ، لا تزال التكنولوجيا ذات الصلة لمستشعر Hall في طور التقدم المستمر ، وسيكون لمستشعر Hall القابل للبرمجة ومكون القاعة الذكي ومستشعر القاعة الصغيرة فرصة جيدة في السوق.
ملخص:
مع ظهور ثورة تكنولوجية جديدة ، بدأ العالم يدخل عصر المعلومات. في عملية استخدام المعلومات ، فإن أول شيء يجب حله هو الحصول على معلومات دقيقة وموثوقة ، والمستشعر هو الطريقة والوسائل الرئيسية للحصول على المعلومات في مجال الطبيعة والإنتاج. في الإنتاج الصناعي الحديث ، وخاصة في عملية إنتاج الأتمتة ، يجب استخدام مستشعرات مختلفة لمراقبة والتحكم في المعلمات المختلفة في عملية الإنتاج ، بحيث تعمل المعدات في الحالة الطبيعية أو في أفضل حالة ، ويصل المنتج إلى أفضل جودة . لذلك ، يمكن القول أنه بدون العديد من أجهزة الاستشعار الممتازة ، سيفقد الإنتاج الحديث أساسه.
تشمل خصائص المستشعر التصغير ، والرقمنة ، والذكاء ، والوظائف المتعددة ، والتنظيم ، والشبكة ، وما إلى ذلك ، فهو لا يشجع فقط على التحول والارتقاء بالصناعات التقليدية ، ولكنه قد ينشئ أيضًا صناعات جديدة ، وبالتالي يصبح نقطة نمو اقتصادي جديدة في القرن الحادي والعشرين. مئة عام.
في السنوات القليلة المقبلة ، مع تسارع التصنيع الذكي ، من المتوقع أن يزداد طلب السوق على أنظمة الاستشعار الذكية والمراقبة والإنتاج والمراقبة والتقنيات والمعدات. من بينها ، سيتم نقل أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار في إلكترونيات السيارات الشائعة وإلكترونيات الاتصالات والإلكترونيات الاستهلاكية والأجهزة الإلكترونية الخاصة. من أجل تلبية احتياجات العملاء بشكل أفضل ، ستلتزم الشركات أيضًا بتطوير المزيد من منتجات الاستشعار الجديدة عالية الجودة.