I. انواع سنسورهای موقعیت
سنسورهای موقعیت را می توان بر اساس اصول کار و سناریوهای کاربردی آنها به انواع مختلفی طبقه بندی کرد. در زیر چندین نوع سنسور موقعیتی وجود دارد:
سنسورهای تماس
Limit Switch: این یک سنسور با یک ساختار ساده و عملکرد قابل اعتماد است. هنگامی که یک شی در هنگام حرکت با سوئیچ حد وصل می شود ، مخاطبین داخلی آن فعال می شوند و در نتیجه کنترل را تکمیل می کنند. به عنوان مثال ، سوئیچ های محدود در هر دو انتهای محورهای X ، Y و Z در مراکز ماشینکاری برای کنترل دامنه حرکت نصب می شوند.
سنسور موقعیت ماتریس دو بعدی: به طور معمول در قسمت داخلی یک دست رباتیک نصب می شود ، از آن برای تشخیص موقعیت تماس بین دست و یک شی استفاده می شود.
سنسورهای نزدیکی
سنسور الکترومغناطیسی: از اصل القاء الکترومغناطیسی برای تشخیص موقعیت یک شی استفاده می کند.
سنسور فوتوالکتریک: از اثر فوتوالکتریک برای تشخیص موقعیت یک شی استفاده می کند. به عنوان مثال ، یک سنسور میل لنگ و میل لنگ فوتوالکتریک ، متشکل از دیسک سیگنال ، ژنراتور سیگنال و توزیع کننده ، برای تولید سیگنال برای زاویه و سرعت میل لنگ و همچنین سیگنال مرکز مرده برتر برای سیلندرها استفاده می شود.
سنسور ترانسفورماتور دیفرانسیل (LVDT/RVDT): با اندازه گیری تغییرات در ویژگی های میدان مغناطیسی ناشی از سیم پیچ سنسور ، موقعیت یک شی را تشخیص می دهد. LVDT برای ردیابی حرکت خطی استفاده می شود ، در حالی که RVDT موقعیت چرخشی یک شی را ردیابی می کند.
سنسور فعلی Eddy: از اثر جریان Eddy برای تشخیص موقعیت اشیاء رسانا استفاده می کند. بیشتر سنسورهای جریان گرداب به عنوان سنسورهای مجاورت عمل می کنند و تعیین می کنند چه موقع یک جسم به موقعیت سنسور نزدیک شده است.
سنسور خازنی: برای تعیین موقعیت شیء اندازه گیری شده به تشخیص تغییرات در ظرفیت متکی است.
سنسور سالن: بر اساس اثر سالن ، با اندازه گیری تغییرات در ولتاژ سالن ، موقعیت یک شی را تعیین می کند. تراشه های سنسور سالن می تواند برای اندازه گیری دقیق موقعیت آهنرباهای روتور در موتورهای بدون برس DC استفاده شود.
سوئیچ نی: نوع خاصی از سوئیچ مجاورت که هنگام نزدیک شدن یک شی ، حالت مدار را از طریق میدان مغناطیسی یا نیروی مکانیکی تغییر می دهد.
انواع دیگر
رمزگذار فوتوالکتریک: با استفاده از مبدل فوتوالکتریک ، موقعیت یک شی را به یک سیگنال دیجیتال تبدیل می کند ، که معمولاً برای اندازه گیری موقعیت های چرخشی ، مانند موتورها و روتورها در تجهیزات مکانیکی استفاده می شود.
سنسور دوار (نوع پتانسیلومتر): با اندازه گیری زاویه چرخش ، موقعیت یک شی را تعیین می کند. از یک مقاومت متغیر برای ایجاد تغییرات مقاومت استفاده می کند ، و این تغییرات را برای تعیین موقعیت ، که اغلب برای اندازه گیری موقعیت دستگاه های چرخان استفاده می شود ، تشخیص می دهد.
رمزگذار مغناطیسی: از اصل القاء میدان مغناطیسی برای تعیین موقعیت یک شی با اندازه گیری تغییرات در میدان مغناطیسی استفاده می کند. رمزگذارهای مغناطیسی به طور معمول قابلیت های دقت و ضد تداخل بالایی را ارائه می دهند ، مناسب برای محیط های مختلف.
سنسور دامنه لیزر: فاصله را با استفاده از پرتو لیزر اندازه گیری می کند و با اندازه گیری زمان یا شدت پرتو لیزر منعکس شده ، موقعیت یک شی را تعیین می کند.
سنسور اولتراسونیک: از امواج اولتراسونیک برای اندازه گیری فاصله بین یک شی و سنسور استفاده می کند ، که معمولاً برای اندازه گیری موقعیت اشیاء به دور از سنسور استفاده می شود.
GPS: از فناوری موقعیت یابی ماهواره ای برای تعیین مختصات عرض جغرافیایی و طول جغرافیایی یک شی روی زمین با دریافت سیگنال های ماهواره ای استفاده می کند.
ii. استفاده از سنسورهای موقعیت
با توجه به دقت و قابلیت اطمینان بالای آنها ، سنسورهای موقعیت دارای طیف گسترده ای از برنامه ها در زمینه های مختلف هستند:
اتوماسیون کارخانه: در خطوط تولید خودکار ، از سنسورهای موقعیت برای تشخیص موقعیت محصولات ، امکان مرتب سازی خودکار ، انتخاب ، بسته بندی و سایر عملیات برای بهبود بهره وری تولید استفاده می شود.
خانه های هوشمند: سنسورهای موقعیت می توانند محل افراد را تشخیص دهند ، به طور خودکار خاموش یا روشن یا روشن ، تهویه مطبوع و سایر دستگاه ها در یک اتاق ، دستیابی به صرفه جویی در مصرف انرژی و حفاظت از محیط زیست.
زمینه پزشکی: در حین عمل ، سنسورهای موقعیت می توانند دقیقاً موقعیت ابزارهای جراحی را تشخیص دهند و به پزشکان در انجام عملیات جراحی دقیق تر کمک می کنند.
تدارکات: از سنسورهای موقعیت برای تشخیص موقعیت موارد برای مدیریت دقیق تر موجودی و توزیع کالا استفاده می شود.
امنیت: در سیستم های نظارت ، سنسورهای موقعیت می توانند موقعیت افراد و اشیاء را در محدوده نظارت تشخیص داده و قابلیت های امنیتی را افزایش دهند.
الکترونیک اتومبیل: از سنسورهای موقعیت برای نظارت و کنترل وضعیت عملیاتی موتورها ، بهبود عملکرد و ایمنی خودرو استفاده می شود.
هوافضا: در سیستم های ناوبری هواپیما ، سنسورهای موقعیتی نقش مهمی در اطمینان از پرواز دقیق و فرود ایمن دارند.
iii پایان
با پیشرفت های مداوم تکنولوژیکی و استفاده از مواد جدید ، سنسورهای موقعیت به طور فزاینده ای باهوش ، مینیاتوریزه و با کارایی بالا می شوند. آنها نه تنها تقاضای رو به رشد بازار برای اندازه گیری دقیق و کنترل هوشمند را برآورده می کنند بلکه نقش مهمی در رانندگی نوآوری و توسعه در صنایع مختلف دارند. در آینده ، با توسعه مداوم فن آوری هایی مانند اینترنت اشیاء ، داده های بزرگ و هوش مصنوعی ، چشم انداز برنامه برای سنسورهای موقعیت حتی گسترده تر خواهد بود.