فناوریهای شناسایی و ردیابی
بارکد ، RFID ، شناسایی با امواج رادیویی ، ردیابی ، ردگیری، ردیابی ماهواره ای ، GPS ، بینایی ماشین ، بیومتریک ، کارت هوشمند، سنسورفناوریهای شناسایی و ردیابی
بارکد ، RFID ، شناسایی با امواج رادیویی ، ردیابی ، ردگیری، ردیابی ماهواره ای ، GPS ، بینایی ماشین ، بیومتریک ، کارت هوشمند، سنسورکانال تلگرام فناوریهای شناسایی و ردیابی
باسلام
با توجه به گسترش شبکه های اجتماعی، اینجانب کانال تلگرامی فناوریهای شناسایی و ردیابی را راه اندازی نمودم و تمامی علاقمندان دعوت می نمایم در کانال فوق عضور شوند.
کانال تلگرامی فناوریهای شناسایی و ردیابی
بارکد، GPS ، RFID ، ردیابی ،ردگیری ، بینایی ماشین ، بیومتریک ، کارت هوشمند ، سنسور
https://telegram.me/traceability_ir
@traceability_ir
سیستم نظارت الکترونیکیEAS
سیستمهای امنیتی EAS بصورت گسترده به عنوان دزدگیرهای فروشگاهی و نیز تامین امنیت کتابخانه و نمایشگاهها استفاده میشود. از ابزارهای مؤثر جهت جلوگیری از سرقت در فروشگاهها می توان از دوربین مداربسته و سیستم EAS نام برد البته با ترکیب این دو سیستم می توان کارایی بیشتری را انتظار داشت.
سیستم EAS نه تنها میزان سرقت را کاهش می دهد بلکه هزینه های اضافی بابت نیروهای کاری را کاهش داده و در ضمن سرعت تهیه تعداد موجودی انبار را نیز بهبود می بخشد.در سیستم EAS یک تگ یا برچسب به کالا الصاق می گردد. اگر تگ از نوع سخت(قابل استفاده مجدد) باشد به وسیله جداکننده Detacher از کالا جهت استفاده مدد جدا خواهد شد و اگر تگ از نوع نرم(برچسب) باشد از صفحه خنثی کننده برای غیرفعال کردن آن استفاده می شود. در صورتیکه برچسب یا تگ از کالا جدا نشده باشد(غیرفعال) در زمان خروج با صدای آلارم سیستم مواجه خواهد شد. البته شایان ذکر است که این سیستم مشکل سرقت را به طور صد در صد رفع نخواهد نمود بلکه آنرا تا 60 یا 70 درصد کاهش خواهد داد. ساختار فیزیکی برچسب یا تگ مشخص کننده فرکانس کار سیستم EAS است، فرکانس کار سیستم EAS میتواند از خیلی پائین تا فرکانس های رادیویی انتخاب شود.
انواع سیستم EAS
-
-
سیستم امواج رادیویی RF-Radio Frequency Systems
سیستم RF یکی از پر مصرف ترین سیستم های EAS در ایالات متحده می باشد. تصویر ذیل نحوه عملکرد این سیستم را شرح می دهد:برچسب الصاق شده به کالا به امواج ارسال شده توسط آنتن پاسخ می دهد، پاسخ ارسال شده به وسیله آنتن گیرنده دریافت شده و باعث فعال شدن آلارم سیستم می گردد.
میزان مسافت پوششی یک آنتن حدود 90سانتی متر و فاصله بین دو آنتن می تواند تا 180 سانتی متر باشد. فرکانس کار سیستمهای RF از 2مگاهرتز تا 10مگاهرتز می باشد که در خیلی از کشورها بصورت استاندارد در آمده است. در خیلی از موارد سیستمهای RF از یک سیگنال جاروب جهت آشکار کردن انواع تگ استفاده می کنند.در بعضی از اوقات آنتن فرستنده و آنتن گیرنده در یک پایه قرار می گیرند که به این نوع سیستمها سیستم تک پایه گفته می شود که میتواند بصورت پالس یا سیگنال جاروب یا ترکیبی از هر دو روش عمل نماید. سیستمهای تک پایه برای فروشگاهای کوچک خیلی مناسب هستند. سیستمهای تک پایه معمولا با تگ سخت عمل می کند که معمولا از نوع برچسبی آن گرانتر است آنتها از خود امواج ضعیفی ارسال می کنند تا تگها را تشخیص دهند.
برای تشخیص تفاوت بین نویز و امواج بازتابانیده شده تکنولوژی پردازش دیجیتال سیگنال (DSP) به کار می رود.
این سیستم باعث کاهش آلارم خطا می شود و در ضمن امکان نصب مخفی آنتن فرستنده و گیرنده وجود دارد ولی وجود آنتن بصورت پایه قابل رویت دزدیها را بیشتر کاهش می دهد.این برچسب در ابعاد مختلف در بازار موجود است که در طرف دیگر آن کاغذ معمولی با قابلیت چاپ(بارکد یا متن) وجود داردراههای زیادی برای اجرا کردن یک سیستم RF وجود دارد. ایده ابتدایی این است که یک حلقه مارپیچی از آلومینیوم بر روی کاغذ ایجاد کنیم که نقش آنتن را بازی کند و در انتهای آنتن یک دیود کوچک یا یک مدار RC (خازن و مقاومتی) اضافه کنیم تا امواج پاسخ به سیگنال آنتن را ارسال نماید.
برای غیر فعال کردن برچسب یک پالس قوی RF لازم داریم تا دیود یا مدار RC را بسوزاند برچسب سوخته اگر بین دو آنتن قرار بگیرد هیچ سیگنال پاسخی ارسال نمی کند، در نتیجه هیچ آلارمی صادر نمی شود.
سیستم مغناطیسی در محدوده امواج صوتی AM- Acousto Magnetic system
سیستم جدید AM دارای قابلیت پوشش عرضهای زیاد با امکان تشخیص حرکت سریع بر چسب یا تگ می باشد. آنتن فرستنده یک موج رادیویی با فرکانس 58 کیلو هرتز ارسال می کند که باعث باردار شدن تگ می گردد و تگ شروع به نوسان می کند (مانند دیا پازون) سپس آنتن فرستنده خاموش می گردد و آنتن گl','sans-serif'"> نوسان می کند.اگر شما با یک تگ وارد می8
ردیابی انسان ها از روی رد پا
فیزیکدانی موفق به ارائه شیوه ای برای ردیابی رد پای انسان با استفاده از امواج التراسونیک شد. سیستم های خدمات امنیتی که بصورت خودکار افراد مشکوک و خطرناک را تحت نظر قرار می دهند به سیستم هایی که قابلیت شنود صدای پای افراد را نیز داشته باشد نیازمند خواهند بود. به کمک این شیوه می توان سرعت حرکت فرد را تخمین زده و در سیستم های دقیق تر حتی می توان نوع کفش وی را برای تطبیق با مدارک به دست آمده تعیین کرد. اما به دلیل وجود مشکلاتی از قبیل وجود پارازیت های هوایی و عدم دقت لرزش های ایجاد شده توسط راه رفتن فرد بر روی سطح زمین، استفاده از این سیستم تا به حال رواج نیافته است. یکی از فیزیکدانان دانشگاه «می سی سی پی» در جهت رفع این اختلالات و گسترش این شیوه شناسایی در میان گروه های امنیتی، اعلام کرد ردیابی دقیق صدای قدم های افراد با استفاده از امواج التراسونیکی که هنگام حرکت فرد ایجاد می شود، ممکن خواهد بود. به گفته وی میزان تاثیرگیری میکروفن های التراسونیک از پارازیت های هوا بسیار اندک بوده و با استفاده از آنها می توان سیستمی ردیاب صوتی التراسونیکی را برای انتشار یک سیگنال و شنیدن تغییرات داپلر(میزان تغییر تن صدا) که توسط حرکت قدم ها ایجاد می شود، استفاده کرد. این سیستم، سیستمی طبیعی است که توسط خفاش ها نیز مورد استفاده قرار می گیرد به این معنی که این جانداران برای ردیابی حشرات در شب با استفاده از امواج التراسونیک صدای بال زدن آنها را شنیده و ردیابی می کند و به کمک این شیوه قابلیت شکار خود را در تاریکی شب افزایش می بخشند. همچنین به گفته این فیزیکدان، حرکت بازوی انسان در هنگام راه رفتن و دور و نزدیک شدن آن نسبت به بدن، اثر مشابهی با اثر به جا مانده از قدم ها داشته و می توان این خصوصیت را نیز برای ردیابی افراد مورد استفاده قرار داد. بر اساس گزارش نیوساینتیست، این مخترع امیدوار است بتواند با تکمیل و ارائه این ابداع، نظر بسیاری از گروه های امنیتی از قبیل گروه های کنترل مرزها را به خود جلب کند.
حس گرهای مورد استفاده در حمل و نقل ریلی هوشمند
حس گرهای تجهیزات کنار ریل
این حس گرها در طول مسیر نصب می شوند تا نواقصی را که در قطعات و آلات متحرک ایجاد می شوند مشخص کرده، بتوانند اطلاعات مربوط به این نواقص را منتقل کنند تا در صورت نیاز قطارها متوقف شوند و گروه نگهداری تعمیرات مورد نیاز را انجام بدهد. از جمله این نواقص که حس گرها آن را تشخیص می دهند می توان به چرخ ها و بالشتک های بیش از حد داغ شده بالشتک های معیوب و یا چسبیده به سطوح چرخ ها، چرخ های معیوب، چرخ های شکسته، چرخ های مسطح، چرخ های خارج شده از خط، Excessive Trucks Hunting، تجهیزات و اتصالات واگن ها، بارهای قائم و جانبی که بیشتر از حد گاباری بارگیری شده اند، اشاره کرد. ترکیب کردن برچسب خوان های AEI با حس گرها آمار دقیقی از خودروهای دارای نقص ارایه می دهد. در حال حاضر معمولاً اطلاعات دریافتی از حس گرها از طریق بی سیم مبادله می شوند. وقتی که شبکه ارتباطی پیوسته اطلاعات بطور کامل نصب و راه اندازی شوند، این اطلاعات از رابط های جانبی درون حس گرها به خدمه قطار مراکز کنترل و تاسیسات نگهداری ارسال می شوند.
حس گرهای جانبی ریل برای تشخیص نواقص ریل و تجهیزات جانبی
این حس گر ها معمولا در اطراف خط نصب می شوند تا شرایط و موانعی که در طول ریل وجود دارند را مشخص کرده و اطلاعات لازم را برای توقف قطار یا کاهش سرعت آن ارسال کنند تا علاوه بر افزایش ایمنی تردد قطارها پرسنل تعمیر و نگهداری را نیز از بروز نقص در ریل آگاه نمایند تا تعمیرات مورد نیاز را انجام دهند. از جمله این شرایط و نواقص که توسط حس گرها مشخص می شوند می توان به ریل شکسته، خط آهن جدا شده، باران یا برف شدید (جمع شدن آب یا برف زیاد) ریزش بهمن و یا صخره ،تنش (فشار) بیش از حد ریل، ستون ها و پل های جدا شده، زیرگذرهای مسدود شده، اطلاعات مربوط به آب و هوا (دما، میزان تغیر دما، سرعت باد، بارش باران و برف و غیره)، زلزله، و موارد کلی ایمنی مربوط به خط آهن و سازه ها اشاره نمود. در حال حاضر اطلاعات دریافتی از این حس گرها از طریق سیستم ارسال پیام کنار ریل مبادله می شوند. وقتی که شبکه ارتباطات پیوسته اطلاعات راه اندازی شود، این اطلاعات بصورت لحظه ای از رابط های درون حس گرها به خدمه قطار، مراکز کنترل و تأسیسات نگهداری ارسال می شوند.
حس گرهای متحرک کنترل ریل
این حس گرها بر روی قطارهای بازرسی و تعمیر خط و حتی بر روی لوکوموتیوهای نصب می شوند تا بتوان معایب و مواردی که در طول ریل رخ می دهند را مشخص نمایند و در صورت نیاز قطارها را متوقف کنند و یا سرعت آنها را کاهش دهند تا گروه تأسیسات بتوانند تعمیرات مورد نیاز را انجام دهند. این معایب شامل ترک خوردگی ریل، شکستگی ریل، خطوط از هم گسسته و فشار (تنش) بیش از حد ریل می باشند. اطلاعات مربوط به آب و هوا را نیز گردآوری می کنند. اطلاعات دریافتی از این حس گرها در واگن بازرسی یا کابین لوکوموتیوران نمایش داده می شوند و از طریق شبکه ارتباطی پیوسته اطلاعات به مراکز کنترل و خدمه تأسیسات منتقل می شوند.
حس گرهای On-board قطعات واگن
حس گرهای on-board قطعات واگن بر روی آلات غلتنده نصب می شوند تا معایب موجود مشخص شوند و از طریق این اطلاعات بدست آمده، بتوان قطار را متوقف نمود و گروه تأسیسات، تعمیرات مورد نیاز را انجام دهند. از جمله این معایب می توان به چرخ ها و بالشتک های بیش از حد داغ شده، ضربات یا لرزش های چرخ های شکسته یا خوابیده یا چرخ های موج دار، Excessive Track Hunting ، نیروهای طولی بیش از حد و وضعیت سیستم ترمز اشاره کرد. اطلاعات دریافتی از این حس گرها از طریق کانال ارتباطی سیستم ترمزهای بادی الکترونیکی ECP به لکوموتیو منتقل می شود و از آنجا از طریق شبکه ارتباطی پیوسته به مراکز کنترل و تأسیسات نگهداری ارسال می شود. پیشرفت هایی در این زمینه صورت گرفته است اما راه اندازی سیستم های ترمز ECP و شبکه خطوط ارتباطات پیوسته اطلاعات پیش شرط راه اندازی و استفاده از این حس گرهاست.
حس گرهای On-board کالای درون واگن
این حس گرها بر روی واگن های باری نصب می شوند تا وضعیت کالاهایی که حمل می شوند را مشخص و کنترل کنند. مؤلفه هایی که توسط این حس گرها اندازه گیری می شوند شامل دما، فشار، موقعیت بار، تابش و لرزش ها می باشند. امنیت و ایمنی محموله ها نیز کنترل می شود. اطلاعات دریافتی از حس گرها از طریق کانال ارتباطی سیستم ترمز ECP به لوکوموتیو منتقل می شود و از آنجا از طریق شبکه ارتباطی پیوسته اطلاعات به مراکز کنترل، تأسیسات نگهداری و مشتریان ارسال می گردد. اگر موارد مشکل آفرین مشاهده شد، قطار متوقف می شود و گروه تأسیسات، تعمیرات مورد نیاز را انجام می دهند.
بعضی از مشتریان با استفاده از حس گرهای اختصاصی و ارتباطات ماهواره ای و از طریق کانال اطلاعات راه آهن مستقیماً اطلاعات را از واگن ها دریافت کرده و می توانند از وضعیت محموله خود همواره آگاهی داشته باشند.
انواع حسگرها
زوج حسگر مافوق صوتحسگر تماسی نشان داده شده است. در صورت برخورد تیغه فلزی به مانع و فشرده شدن کلید زیر تیغه همانند قطع و وصل شدن یک کلید ولتاŽ خروجی سوئیچ تغییر می کند.
حسگر یک وسیله الکتریکی است که تغییرات فیزیکی یا شیمیایی را اندازه گیری می کند و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می نماید. حسگرها در واقع ابزار ارتباط ربات با دنیای خارج و کسب اطلاعات محیطی و نیز داخلی می باشند. انتخاب درست حسگرها تأثیر بسیار زیادی در میزان کارایی ربات دارد. بسته به نوع اطلاعاتی که ربات نیاز دارد از حسگرهای مختلفی می توان استفاده نمود:
– فاصله
– رنگ
– نور
– صدا
– حرکت و لرزش
– دما
– دود
– و...
اما چرا از حسگرها استفاده می کنیم ؟ همانطور که در ابتدای این گفتار اشاره شد حسگرها اطلاعات مورد نیاز ربات را در اختیار آن قرار می دهند و کمیتهای فیزیکی یا شیمیایی موردنظر را به سیگنالهای الکتریکی تبدیل می کنند.مزایای سیگنالهای الکتریکی را می توان بصورت زیر دسته بندی کرد:
– پردازش راحتتر و ارزانتر
– انتقال آسان
– دقت بالا
– سرعت بالا
– و...
حسگرهای مورد استفاده در رباتیک:
در یک دسته بندی کلی حسگرهای مورد استفاده در رباتها را می توان در یک دسته خلاصه کرد:
– حسگرهای تماسی ( Contact )
مهمترین کاربردهای این حسگرها به این شرح می باشد:
– آشکارسازی تماس دو جسم
– اندازه گیری نیروها و گشتاورهایی که حین حرکت ربات بین اجزای مختلف آن ایجاد می شود .
در شکل یک میکرو سوئیچ یا
– حسگرهای هم جواری (Proximity )
آشکارسازی اشیا نزدیک به روبات مهمترین کاربرد این حسگرها می باشد.
انواع مختلفی از حسگرهای هم جواری در بازار موجود است از جمله می توان به موارد زیر اشاره نمود:
– القایی
– اثرهال
– خازنی
– اولتراسونیک
– نوری
– حسگرهای دوربرد ( Far away)
کاربرد اصلی این حسگرها به شرح زیر می باشد:
– فاصله سنج (لیزو و اولتراسونیک)
– بینایی (دوربینCCD)
در شکل یک زوج گیرنده و فرستنده اولتراسونیک (ماورا صوت) نشان داده شده است. اساس کار این حسگرها بر مبنای پدیده داپلر می باشد.
- حسگر نوری (گیرنده-فرستنده)
یکی از پرکاربردترین حسگرهای مورد استفاده در ساخت رباتها حسگرهای نوری هستند. حسگر نوری گیرنده- فرستنده از یک دیود نورانی (فرستنده) و یک ترانزیستور نوری (گیرنده) تشکیل شده است.
خروجی این حسگر در صورتیکه مقابل سطح سفید قرار بگیرد 5 ولت و در صورتی که در مقابل یک سطح تیره قرار گیرد صفر ولت می باشد. البته این وضعیت می تواند در مدلهای مختلف حسگر برعکس باشد. در هر حال این حسگر در مواجهه با دو سطح نوری مختلف ولتاژ متفاوتی تولید می کند.
در زیر یک نمونه مدار راه انداز زوج حسگر نوری گیرنده فرستنده نشان داده شده است. مقادیر مقاوتهای نشان داده شده در مدلهای متفاوت متغییر است و با مطالعه دیتا شیت آنها می توان مقدار بهینه مقاومت را بدست آورد.
منبع: www.iranmedar.com
سنسور آلتراسونیک (Ultrasonic)
نقشه مدار
در این مدار به نوع خازنها توجه کنید.سه نوع خازن مولتی لایر ، الکترولیت و سرامیکی مورد استفاده قرار گرفته است.همانطور که در نقشه ملاحظه می کنید.،این خازنها با حروف اولشان مشخص هستند.c نمایانگر خازن سرامیکی ، m نمایانگر خازن مو لتی لایر و E نمایانگر خازن الکترولیت است.
در این پروژه با نحوه بدست آوردن فاصله از طریق امواج آلتراسونیک آشنا می شوید.
حداقل فاصله محاسبه شده توسط این مدار 28 سانتی متر و حداکثر آن 3.6 متر است.
دوستان میتونند اطلاعات بیشتر از نحوه ساخت این سنسور رو از لینک زیر دریافت کنند:اینجا کلیک کنید
سنسورهای مورد استفاده برای اندازه گیری ارتعاشات نسبی شفت
سنسورهائی که برای اندازه گیری ارتعاشات نسبی شفت در یک ماشین در حال کار بکار برده میشوند، بایستی برخی الزامات را برآورده سازند؛ زیرا آنها بایستی حرکات سطح شفت دوار را اندازه گیری نمایند
. این الزامات عبارتند از:اندازه گیری مقدار ارتعاش بصورت غیرتماسی
عدم تاثیرپذیری از روغن یا واسطه های دیگر بین سنسور و سطح اندازه گیری
محدوده اندازه گیری وسیع و خطی با وضوح بالا
نصب و تنظیم و کالیبراسیون ساده
از انواع سنسورهای موجود
(سنسورهای خازنی، القائی و جریان گردابی)، نوع جریان گردابی بعلت دارابودن برخی ویژگیها، در سطح وسیعی در دنیا استفاده میشود.تجربیات حاصل از استفاده عملی، باعث استاندارد شدن سنسورها و مشخصات آنها در سطح وسیع شده است
.روش جریان گردابی
(Eddy-Current Method)اساس عملکرد در روش جریان گردابی بدین صورت است که میدان مغناطیسی تولید شده در اطراف یک سیم پیچ در اثر عبور جریان متناوب الکتریکی، باعث القاء جریانهای گردابی در ماده رسانای نزدیک سیم پیچ میگردد
. خاصیت جریانهای گردابی، ربودن انرژی سیم پیچ از طریق میدان مغناطیسی تولید شده میباشد.هر چه ماده رسانا چگالتر باشد یا میدان مغناطیسی بیشتری روی ماده اثر کند
(یعنی ماده نزدیکتر به سیم پیچ باشد)، تبادل انرژی قویتر خواهد بود. اثر فوق خود را با افت در دامنه ولتاژ بخش اوسیلاتور (نوسان ساز) نشان میدهد. سپس این اثر به سیگنال قابل اندازه گیری نرمال متناسب با فاصله بین سیم پیچ و ماده رسانا تبدیل میشود (بطور مثال 8 میلی ولت بر میکرومتر)مزایا
: با هر ماده رسانای الکتریکی میتواند بکار برده شود. از واسطه های غیرالکتریکی مثل روغن، آب و غیره متاثر نمیشود. تعویض سنسور بدون کالیبراسیون مجدد میسر است. تاثیرپذیری کمی از خاصیت مغناطیسی باقیمانده در شفت دارد.معایب
: اندازه گیریها میتوانند از ساختار مواد شفت که هموژن نیستند متاثر شوند. به این موضوع Electronical Runout گفته میشود.مشخصات
: خواص مکانیکی و الکتریکی مجموعه اندازه گیری جریان گردابی بطور جامع در استاندارد API670 تشریح شده است. این استاندارد بصورت بین المللی برای ارزیابی این نوع اندازه گیری بکار برده میشود. سایر نیازمندیها در استاندارد DIN45670 تشریح شده اند.در حال حاضر دو فرق اساسی در ساختمان سنسورهای جریان گردابی وجود دارد
:سیستم اندازه گیری با مجموعه ای متشکل از تجهیزات جداگانه، شامل سنسور بهمراه کابل، کابل اضافی و نوسان ساز
(شکل 52-3)سنسوری که با کابل و نوسان ساز بصورت یکپارچه ساخته شده است
.عمدتاً سیستم اندازه گیری با مجموعه تجهیزات جداگانه، برای اندازه گیری و مونیتورینگ ارتعاشات نسبی شفت ماشینها بطور دائمی استفاده میشود
. هرگونه تغییری در طول هر یک از کابلها، باعث تغییر در خواص الکتریکی میگردد (ظرفیت و مقاومت). به این دلیل مجموعه کابلها و نوسان ساز بصورت یک جا توسط سازنده کالیبره شده و انجام تغییرات بعدی ممکن نیست. معمولا اندازه طول کلی کابل بین سنسور و نوسان ساز 5 متر میباشد.در سیستم یکپارچه، مدار نوسان ساز و سیم پیچ در داخل بدنه یک پیچ
M 10x1 ساخته میشوند. در این حالت افزایش طول کابل مهم نبوده و نصب کابل بطور قابل ملاحظه ای آسان میباشد.تغذیه لازم برای سنسور و سیگنال اندازه گیری شده هر دو با استفاده از کابل استانداردی که میتواند تا
1000 متر طول داشته باشد، منتقل میگردد.مشخصات اندازه گیری
:مشخصات اندازه گیری جریان گردابی با مشخصات
- محدوده فرکانسی، محدوده اندازه گیری جابجائی خطی و ضریب تبدیل - تشریح میشوند.محدوده فرکانسی
:معمولاً محدوده فرکانسی در روش اندازه گیری جریان گردابی بین صفر تا 1000 هرتز میباشد. فرکانس صفر هرتز به وضعیت ساکن شفت مربوط است. حد بالائی فرکانس یعنی 1000 هرتز امکان اندازه گیری ارتعاشاتی که ضرایبی از سرعت کاری روتور میباشند را فراهم میسازد.محدوده اندازه گیری جابجائی خطی و ضریب تبدیل
:هر دو مشخصه فوق از منحنی تبدیل قابل محاسبه میباشند. منحنی تبدیل، رابطه بین ولتاژ خروجی اسیلاتور و فاصله بین سنسور و سطح اندازه گیری را نشان میدهد.در منحنی تبدیل، این رابطه در فاصله
0.4 تا 2.9 میلیمتر با چشم غیرمسلح بشکل خطی دیده میشود. با این حال برای ارزیابی دقیق چشم غیرمسلح کافی نمیباشد.شکل
57-3 میزان خطی بودن و انحراف منحنی تبدیل U(s) از حالت بهینه خطی G(s) در کل محدوده اندازه گیری را نشان میدهد.سنسور چیست 2
قطعه استاندارد: یک قطعه مربعی شکل از فولاد ST37 است که از آن بمنظور تست فاصله سوئیچینگ استفاده می شود. (استاندارد IEC947-5-2). ضخامت قطعه 1mm و طول ضلع این مربع در اندازه های زیر می تواند انتخاب شود.
-به اندازه قطر سنسور
-سه برابر فاصله سوئیچینگ نامی سنسور 3*Sn
ضرایب تصحیح: فاصله سوئیچینگ با کوچکتر شدن ابعاد قطعه استاندارد و یا با بکارگیری فلز دیگری غیر از فولاد ST37 تغییر خواهد کرد. در جدول زیر ضرایب تصحیح برای فلزات مختلف نشان داده شده است.
ضریب تصحیح (KM) برای فولاد ST37 برابر 1.0
ضریب تصحیح (KM) برای نیکل برابر 0.9
ضریب تصحیح (KM) برای برنج برابر 0.5
ضریب تصحیح (KM) برای مس برابر 0.45
ضریب تصحیح (KM) برای آلومینیوم برابر 0.4
بعنوان مثال هرگاه یک سنسور در مقابل فولاد از فاصله 10mm عمل سوئیچینگ را انجام دهد، همان سنسور در مقابل مس از فاصله 4.5mm عمل خواهد کرد.
فرکانس سوئیچینگ: حداکثر تعداد قطع و وصل یک سنسور در یک ثانیه می باشد. (بر حسب Hz). این پارامتر طبق استاندارد DIN EN 50010 با شرایط زیر اندازه گرفته می شود.
فاصله سوئیچینگ (Switching Distance) S: فاصله بین قطعه استاندارد و سطح حساس سنسور به هنگام عمل سوئیچینگ می باشد. (استاندارد EN 50010)
فاصله سوئیچینگ نامی (Nominal Switching Distance) Sn: فاصله ای است که در حالت متعارف و بدون در نظر گرفتن پارامترهای متغیر از قبیل حرارت، ولتاژ تغذیه و غیره تعریف شده است.
فاصله سوئیچینگ موثر (Effective Switching Distance) Sr: فاصله سوئیچینگ تحت شرایط ولتاژ نامی و حرارت 20 درجه سلسیوس می باشد. در این حالت تلرانسها و پارامترهای متغیر نیز در نظر گرفته شده اند. 0.9Sn
فاصله سوئیچینگ مفید (Useful Switching Distance) Su: فاصله ای است که در محدوده حرارت و ولتاژ مجاز، عمل سوئیچینگ انجام می شود. 0.81Sn
فاصله سوئیچینگ عملیاتی (Operating Switching Distance) Sa: فاصله ای است که تحت شرایط مجاز، عملکرد سنسور تضمین شده است. 0
هیسترزیس H: فاصله بین نقطه وصل شدن (هنگام نزدیک شدن قطعه به سنسور) و نقطه قطع شدن (هنگام دورشدن قطعه از سنسور) می باشد. حداکثر این مقدار 10% مقدار نامی می باشد. (استاندارد EN 60947-5-2)
قابلیت تکرار (Repeatability) R: قابلیت تکرار فاصله سوئیچینگ مفید تحت ولتاژ تغذیه V و در شرایط زیر اندازه گیری می شود: حرارت محیط: 23 درجه سلسیوس؛ رطوبت محیط: 50 الی 70 درصد؛ زمان تست: 8 ساعت. (مقدار تلرانس برای این پارامتر طبق استاندارد EN 60947-5-2 حداکثر +-0.1Sr می باشد.)
پایداری حرارتی (Temperature Drift): تغییرات فاصله موثر سوئیچینگ در اثر تغییرات دما طبق استاندارد EN 60947-5-2 و در محدوده دمای 20 درجه سلسیوس زیر صفر تا 60 درجه سلسیوس بالای صفر حداکثر 10% است.
حرارت محیط (Ambient Temperature) Ta:
محدوده حرارتی است که در آن محدوده، عملکرد سنسور تضمین شده است.
کلاس حفاظتی: IP67 (DIN 40050).
نحوه نصب سنسورهای القائی
: هرگاه دو یا چند سنسور القائی در مجاورت هم و یا در مقابل هم نصب شوند، شرایط زیر باید رعایت شود:الف) نحوه نصب سنسورهای القائی Flush: سنسورهای Flush (Shielded) سنسورهائی هستند که قسمت حساس سنسور توسط پوسته فلزی محصور شده است. هرگاه دو یا چند عدد از این سنسورها همسطح روی بدنه فلزی دستگاه نصب شوند رعایت فواصل نصب مطابق شکل زیر الزامی می باشد.
ب) نحوه نصب سنسورهای القائی Non-Flush: در سنسورهای Non-Flush (UnShielded) قسمت حساس سنسور خارج از پوسته فلزی آن می باشد. فاصله سوئیچینگ این نوع سنسورها بیشتر از سنسورهای Flush می باشد. اما فرکانس سوئیچینگ آن در مقایسه کمتر است.
ج) نحوه نصب سنسورهای القائی در مقابل هم: هر گاه دو سنسور القائی در مقابل هم نصب شوند رعایت فاصله حداقل 6Sn الزامی می باشد
سنسور چیست 1
سنسور چیست؟
سنسور المان حس کننده ای است که کمیتهای فیزیکی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما، و ... را به کمیتهای الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل می کند. این سنسورها در انواع دستگاههای اندازه گیری، سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانند PLC مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاههای مختلف از جمله PLC باعث شده است که سنسور بخشی از اجزای جدا نشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک باشد. سنسورها اطلاعات مختلف از وضعیت اجزای متحرک سیستم را به واحد کنترل ارسال نموده و باعث تغییر وضعیت عملکرد دستگاهها می شوند.
سنسورهای بدون تماس
سنسورهای بدون تماس سنسورهائی هستند که با نزدیک شدن یک قطعه وجود آنرا حس کرده و فعال می شوند. این عمل به نحوی که در شکل زیر نشان داده شده است می تواند باعث جذب یک رله، کنتاکتور و یا ارسال سیگنال الکتریکی به طبقه ورودی یک سیستم گردد.
کاربرد سنسورها
1-شمارش تولید: سنسورهای القائی، خازنی و نوری
2-کنترل حرکت پارچه و ...: سنسور نوری و خازنی
3-کنترل سطح مخازن: سنسور نوری و خازنی و خازنی کنترل سطح
4-تشخیص پارگی ورق: سنسور نوری
5-کنترل انحراف پارچه: سنسور نوری و خازنی
6-کنترل تردد: سنسور نوری
7-اندازه گیری سرعت: سنسور القائی و خازنی
8-اندازه گیری فاصله قطعه: سنسور القائی آنالوگ
مزایای سنسورهای بدون تماس
سرعت سوئیچینگ زیاد: سنسورها در مقایسه با کلیدهای مکانیکی از سرعت سوئیچینگ بالائی برخوردارند، بطوریکه برخی از آنها (سنسور القائی سرعت) با سرعت سوئیچینگ تا 25KHz کار می کنند.
طول عمر زیاد: بدلیل نداشتن کنتاکت مکانیکی و عدم نفوذ آب، روغن، گرد و غبار و ... دارای طول عمر زیادی هستند.
عدم نیاز به نیرو و فشار: با توجه به عملکرد سنسور هنگام نزدیک شدن قطعه، به نیرو و فشار نیازی نیست.
قابل استفاده در محیطهای مختلف با شرایط سخت کاری: سنسورها در محیطهای با فشار زیاد، دمای بالا، اسیدی، روغنی، آب و ... قابل استفاده می باشند.
عدم ایجاد نویز در هنگام سوئیچینگ: به دلیل استفاده از نیمه هادی ها در طبقه خروجی، نویزهای مزاحم (Bouncing Noise) ایجاد نمی شود.
سنسورهای القائی
سنسورهای القائی سنسورهای بدون تماس هستند که تنها در مقابل فلزات عکس العمل نشان می دهند و می توانند فرمان مستقیم به رله ها، شیرهای برقی، سیستمهای اندازه گیری و مدارات کنترل الکتریکی (مانند PLC) ارسال نمایند.
اساس کار و ساختمان سنسورهای القائی
ساختمان این سنسورها از چهار طبقه تشکیل می شود: اسیلاتور، دمدولاتور، اشمیت تریگر، تقویت خروجی. قسمت اساسی این سنسورها از یک اسیلاتور با فرکانس بالا تشکیل یافته که می تواند توسط قطعات فلزی تحت تاثیر قرار گیرد. این اسیلاتور باعث بوجود آمدن میدان الکترومغناطیسی در قسمت حساس سنسور می شود. نزدیک شدن یک قطعه فلزی باعث بوجود آمدن جریانهای گردابی در قطعه گردیده و این عمل سبب جذب انرژی میدان می شود و در نتیجه دامنه اسیلاتور کاهش می یابد. از آنجا که طبقه دمدلاتور، آشکارساز دامنه اسیلاتور است در نتیجه کاهش دامنه اسیلاتور توسط این قسمت به طبقه اشمیت تریگر منتقل می شود. کاهش دامنه اسیلاتور باعث فعال شدن خروجی اشمیت تریگر گردیده و این قسمت نیز به نوبه خود باعث تحریک طبقه خروجی می شود.