เซ็นเซอร์ 5 ประเภทที่ใช้กันทั่วไป

(1)เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ

อุปกรณ์นี้จะรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับอุณหภูมิจากแหล่งกำเนิดและแปลงข้อมูลให้อยู่ในรูปแบบที่อุปกรณ์หรือบุคคลอื่นสามารถเข้าใจได้ ตัวอย่างที่ดีที่สุดของเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิคือเทอร์โมมิเตอร์ปรอทแก้ว ซึ่งจะขยายตัวและหดตัวเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง อุณหภูมิภายนอกคือแหล่งกำเนิดของการวัดอุณหภูมิ และผู้สังเกตการณ์จะมองตำแหน่งของปรอทเพื่อวัดอุณหภูมิ เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิมีสองประเภทหลักๆ ได้แก่

· เซ็นเซอร์สัมผัส

เซ็นเซอร์ประเภทนี้ต้องอาศัยการสัมผัสทางกายภาพโดยตรงกับวัตถุหรือตัวกลางที่ตรวจจับ เซ็นเซอร์เหล่านี้สามารถตรวจสอบอุณหภูมิของของแข็ง ของเหลว และก๊าซในช่วงอุณหภูมิที่กว้างได้

· เซ็นเซอร์แบบไม่สัมผัส

เซ็นเซอร์ประเภทนี้ไม่จำเป็นต้องสัมผัสวัตถุหรือตัวกลางที่ตรวจจับโดยตรง เซ็นเซอร์ชนิดนี้ตรวจจับของแข็งและของเหลวที่ไม่สะท้อนแสง แต่ไม่สามารถตรวจจับก๊าซได้เนื่องจากมีความโปร่งใสตามธรรมชาติ เซ็นเซอร์ประเภทนี้วัดอุณหภูมิโดยใช้กฎของพลังค์ ซึ่งกฎนี้เกี่ยวข้องกับความร้อนที่แผ่ออกมาจากแหล่งกำเนิดความร้อนเพื่อวัดอุณหภูมิ

หลักการทำงานและตัวอย่างประเภทต่างๆเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ:

(i) เทอร์โมคัปเปิล – ประกอบด้วยสายไฟสองเส้น (แต่ละเส้นทำจากโลหะผสมหรือโลหะที่มีรูปร่างแตกต่างกัน) เชื่อมติดกันเป็นข้อต่อวัดโดยปลายด้านหนึ่งเปิดออกไปยังอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ ปลายอีกด้านหนึ่งของสายไฟเชื่อมต่อกับอุปกรณ์วัด ซึ่งจะมีจุดเชื่อมต่ออ้างอิงเกิดขึ้น เนื่องจากอุณหภูมิของโหนดทั้งสองต่างกัน กระแสไฟฟ้าจึงไหลผ่านวงจร และวัดค่ามิลลิโวลต์ที่ได้เพื่อวัดอุณหภูมิของโหนด

(ii) เครื่องตรวจจับอุณหภูมิแบบต้านทาน (RTDS) – เป็นตัวต้านทานความร้อนที่ผลิตขึ้นเพื่อเปลี่ยนความต้านทานเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง และมีราคาแพงกว่าอุปกรณ์ตรวจจับอุณหภูมิอื่นๆ

(iii)เทอร์มิสเตอร์– เป็นตัวต้านทานอีกประเภทหนึ่ง โดยที่การเปลี่ยนแปลงความต้านทานขนาดใหญ่จะเป็นสัดส่วนกันหรือแปรผกผันกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเพียงเล็กน้อย

(2) เซ็นเซอร์อินฟราเรด

อุปกรณ์นี้จะปล่อยหรือตรวจจับรังสีอินฟราเรดเพื่อตรวจจับช่วงเฉพาะในสภาพแวดล้อม โดยทั่วไปแล้ว รังสีความร้อนจะถูกปล่อยออกมาจากวัตถุทุกชนิดในสเปกตรัมอินฟราเรด และเซ็นเซอร์อินฟราเรดจะตรวจจับรังสีนี้ที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า

· ข้อดี

เชื่อมต่อง่าย มีจำหน่ายตามท้องตลาด

· ข้อเสีย

ถูกรบกวนจากเสียงรบกวนรอบข้าง เช่น รังสี แสงรอบข้าง เป็นต้น

วิธีการทำงาน:

แนวคิดพื้นฐานคือการใช้ไดโอดเปล่งแสงอินฟราเรดเพื่อเปล่งแสงอินฟราเรดไปยังวัตถุ ไดโอดอินฟราเรดชนิดเดียวกันอีกตัวหนึ่งจะถูกใช้เพื่อตรวจจับคลื่นที่สะท้อนจากวัตถุ

เมื่อตัวรับอินฟราเรดได้รับแสงอินฟราเรด จะมีความต่างศักย์ไฟฟ้าบนสายสัญญาณ เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นมีขนาดเล็กและตรวจจับได้ยาก จึงใช้วงจรขยายสัญญาณปฏิบัติการ (op amp) เพื่อตรวจจับแรงดันไฟฟ้าต่ำได้อย่างแม่นยำ

(3) เซ็นเซอร์อัลตราไวโอเลต

เซ็นเซอร์เหล่านี้วัดความเข้มหรือกำลังของแสงอัลตราไวโอเลตที่ตกกระทบ รังสีแม่เหล็กไฟฟ้านี้มีความยาวคลื่นยาวกว่ารังสีเอกซ์ แต่ยังคงสั้นกว่าแสงที่มองเห็น วัสดุที่มีฤทธิ์ที่เรียกว่าเพชรโพลีคริสตัลไลน์กำลังถูกนำมาใช้เพื่อการตรวจจับรังสีอัลตราไวโอเลตที่เชื่อถือได้ ซึ่งสามารถตรวจจับการได้รับรังสีอัลตราไวโอเลตจากสิ่งแวดล้อมได้

เกณฑ์การเลือกใช้เซ็นเซอร์ UV

· ช่วงความยาวคลื่นที่เซ็นเซอร์ UV สามารถตรวจจับได้ (นาโนเมตร)

· อุณหภูมิในการทำงาน

· ความแม่นยำ

· น้ำหนัก

· ช่วงกำลังไฟฟ้า

วิธีการทำงาน:

เซ็นเซอร์ UV รับสัญญาณพลังงานประเภทหนึ่งและส่งสัญญาณพลังงานอีกประเภทหนึ่ง

เพื่อสังเกตและบันทึกสัญญาณเอาต์พุตเหล่านี้ สัญญาณจะถูกส่งไปยังมิเตอร์ไฟฟ้า เพื่อสร้างกราฟิกและรายงาน สัญญาณเอาต์พุตจะถูกส่งไปยังตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิทัล (ADC) แล้วส่งต่อไปยังคอมพิวเตอร์ผ่านซอฟต์แวร์

การใช้งาน:

· วัดส่วนของสเปกตรัม UV ที่ทำให้ผิวหนังไหม้แดด

· ร้านขายยา

· รถยนต์

· หุ่นยนต์

· กระบวนการบำบัดด้วยตัวทำละลายและการย้อมสีสำหรับอุตสาหกรรมการพิมพ์และการย้อมสี

อุตสาหกรรมเคมีเพื่อการผลิต การจัดเก็บ และการขนส่งสารเคมี

(4) เซ็นเซอร์สัมผัส

เซ็นเซอร์สัมผัสทำหน้าที่เป็นตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ขึ้นอยู่กับตำแหน่งการสัมผัส แผนภาพแสดงเซ็นเซอร์สัมผัสที่ทำงานเป็นตัวต้านทานแบบปรับค่าได้

เซ็นเซอร์สัมผัสประกอบด้วยส่วนประกอบดังต่อไปนี้:

· วัสดุที่นำไฟฟ้าได้เต็มที่ เช่น ทองแดง

· วัสดุฉนวน เช่น โฟมหรือพลาสติก

· ส่วนหนึ่งของวัสดุตัวนำไฟฟ้า

หลักการและการทำงาน:

วัสดุนำไฟฟ้าบางชนิดจะต้านการไหลของกระแสไฟฟ้า หลักการสำคัญของเซ็นเซอร์ตำแหน่งเชิงเส้นคือ ยิ่งความยาวของวัสดุที่กระแสไฟฟ้าต้องผ่านยาวเท่าใด การไหลของกระแสไฟฟ้าก็จะยิ่งย้อนกลับมากขึ้นเท่านั้น ส่งผลให้ความต้านทานของวัสดุเปลี่ยนแปลงไปโดยการเปลี่ยนตำแหน่งสัมผัสกับวัสดุที่นำไฟฟ้าได้อย่างสมบูรณ์

โดยทั่วไป ซอฟต์แวร์จะเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์สัมผัส ในกรณีนี้ ซอฟต์แวร์จะจัดเตรียมหน่วยความจำให้ เมื่อเซ็นเซอร์ถูกปิด เซ็นเซอร์จะสามารถจดจำ "ตำแหน่งของการสัมผัสครั้งสุดท้าย" ได้ เมื่อเซ็นเซอร์ถูกเปิดใช้งาน เซ็นเซอร์จะสามารถจดจำ "ตำแหน่งการสัมผัสครั้งแรก" และเข้าใจค่าทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง การกระทำนี้คล้ายกับการเลื่อนเมาส์ไปวางไว้ที่ปลายอีกด้านหนึ่งของแผ่นรองเมาส์เพื่อเลื่อนเคอร์เซอร์ไปยังปลายสุดของหน้าจอ

นำมาใช้

เซ็นเซอร์สัมผัสมีต้นทุนต่ำและทนทาน และใช้กันอย่างแพร่หลาย

ธุรกิจ – การดูแลสุขภาพ การขาย การออกกำลังกาย และการเล่นเกม

· เครื่องใช้ไฟฟ้า – เตาอบ เครื่องซักผ้า/เครื่องอบผ้า เครื่องล้างจาน ตู้เย็น

การขนส่ง – การควบคุมที่ง่ายขึ้นระหว่างการผลิตห้องนักบินและผู้ผลิตยานยนต์

· เซ็นเซอร์ระดับของเหลว

ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม – การตรวจจับตำแหน่งและระดับ การควบคุมแบบสัมผัสด้วยตนเองในแอปพลิเคชันระบบอัตโนมัติ

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค – มอบระดับใหม่ของความรู้สึกและการควบคุมในผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภคที่หลากหลาย

(5)เซ็นเซอร์ตรวจจับระยะใกล้

เซ็นเซอร์วัดระยะตรวจจับ (Proximity Sensor) ตรวจจับวัตถุที่แทบไม่มีจุดสัมผัส เนื่องจากไม่มีการสัมผัสระหว่างเซ็นเซอร์กับวัตถุที่กำลังวัด และเนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนกลไก เซ็นเซอร์เหล่านี้จึงมีอายุการใช้งานยาวนานและมีความน่าเชื่อถือสูง เซ็นเซอร์วัดระยะตรวจจับมีหลายประเภท ได้แก่ เซ็นเซอร์วัดระยะแบบเหนี่ยวนำ เซ็นเซอร์วัดระยะแบบคาปาซิทีฟ เซ็นเซอร์วัดระยะแบบอัลตราโซนิก เซ็นเซอร์วัดระยะแบบโฟโตอิเล็กทริก เซ็นเซอร์วัดระยะแบบฮอลล์เอฟเฟกต์ และอื่นๆ

วิธีการทำงาน:

เซ็นเซอร์ตรวจจับระยะใกล้จะปล่อยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าหรือไฟฟ้าสถิตหรือลำแสงแม่เหล็กไฟฟ้า (เช่น อินฟราเรด) และรอสัญญาณตอบกลับหรือการเปลี่ยนแปลงในสนาม และวัตถุที่กำลังตรวจจับจะถูกเรียกว่าเป้าหมายของเซ็นเซอร์ตรวจจับระยะใกล้

เซ็นเซอร์ตรวจจับความใกล้เคียงแบบเหนี่ยวนำ – มีออสซิลเลเตอร์เป็นอินพุต ซึ่งจะเปลี่ยนความต้านทานการสูญเสียเมื่อเข้าใกล้ตัวนำ เซ็นเซอร์เหล่านี้เป็นเป้าหมายโลหะที่นิยมใช้

เซ็นเซอร์วัดระยะแบบคาปาซิทีฟ – เซ็นเซอร์นี้จะแปลงการเปลี่ยนแปลงของค่าความจุไฟฟ้าสถิตทั้งสองด้านของอิเล็กโทรดตรวจจับและอิเล็กโทรดที่ต่อสายดิน การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นจากการเข้าใกล้วัตถุใกล้เคียงพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงความถี่การสั่น เพื่อตรวจจับเป้าหมายใกล้เคียง ความถี่การสั่นจะถูกแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงและเปรียบเทียบกับค่าเกณฑ์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า เซ็นเซอร์เหล่านี้เป็นตัวเลือกแรกสำหรับเป้าหมายพลาสติก

นำมาใช้

· ใช้ในวิศวกรรมระบบอัตโนมัติเพื่อกำหนดสถานะการทำงานของอุปกรณ์วิศวกรรมกระบวนการ ระบบการผลิต และอุปกรณ์อัตโนมัติ

· ใช้ในหน้าต่างเพื่อเปิดใช้งานการแจ้งเตือนเมื่อหน้าต่างเปิดอยู่

· ใช้สำหรับการตรวจสอบการสั่นสะเทือนทางกลเพื่อคำนวณความแตกต่างของระยะห่างระหว่างเพลาและลูกปืนรองรับ