أنواع المستشعرات وخصائصها قد سمعنا عنها كثيرا في الأونة الأخيرة مع انتشار الأجهزة التكنولوجية الحديثة والالكترونيات والتي تم وضعها في الفنادق والمولات والمكاتب والمنازل كذلك في السيارات والطائرات وتختلف أنواع المستشعرات وخصائصها حسب استخدامها فمنها ما يستخدم من أجل إعطاء معدل الضغط أو الحرارة أو الارتفاع في المكان الذي وضعت فيه وتعطي إشارات كهربائية أو سمعية أو بصرية للتحذير وفي هذا المقال سوف نتحدث بالتفصيل عن كل ما يخص أنواع المستشعرات وخصائصها.
أنواع المستشعرات وخصائصها بالتفصيل
من الضروري معرفة أنه يوجد الكثير من أجهزة المستشعر وتتنوع حسب استخدامها وفيما يلي أهم أنواع المستشعرات وخصائصها:
- مستشعرات الأشعة تحت الحمراء: يتم استخدام هذا النوع من الأجهزة من أجل عمل تقنية التحكم عن بعد ويكون في هيئة شرائح متعددة لصور تكون صغيرة تضم خلية ضوئية يتم استخدامها من أجل إصدار وكشف ضوء الأشعة تحت الحمراء وفي الغالب يتم استخدام هذا النوع من المستشعرات في الريموت الكنترول الخاص بالتلفاز أو في كشف عوائق السيارات الآلية من أجل التحكم في الاتجاه الذي ستسير فيه.
- حساس التسارع: هذا النوع من المستشعرات يكون رقمي ويوجد بكثرة في الهواتف الذكية التي تعتمد على خاصية اللمس وأيضا الهواتف التي تستخدم تطبيق البوصلة من أجل تحديد اتجاه الهاتف.
- مستشعر الموجات فوق الصوتية: هذا النوع من المستشعرات يتم استخدامه من أجل قياس وقت السفر بين الموجة التي يتم إرسالها والموجة التي حدث لها انعكاس بواسطة مستشعر الموجات فوق الصوتية كما تستخدم كذلك من أجل قياس المسافة الخاصة بطريق السفر من خلال المصدر الخاص بإصدار الموجات فوق الصوتية وحينما تصل الموجات إلى الهدف المحدد يحدث انعكاس لتلك الموجات ويقوم الكاشف بجمع الإشارة من جديد.
- مستشعر تحديد الاتجاه: هذا النوع من المستشعرات يتواجد بكثرة أيضا في الهواتف الذكية التي تحتاج إلى وجود تطبيق البوصلة فمن خلاله يمكن تحديد ثلاث اتجاهات مما يترتب عليه معرفة الاتجاه الرابع وهو يعمل كمكمل لحساس التسارع في الهاتف.
- مستشعر تأثير هول: هو عبارة عن جهاز مستشعر يقوم بمبدأ التأثير المغناطيسي بحيث تكون المدخلات هي المجال المغناطيسي بينما تكون المخرجات هي الإشارة الكهربائية ويمكن تنشيط مستشعر تأثير هول عبر تطبيق التأثير المغناطيسي الخارجي وفي الغالب يكون هذا المستشعر معتمدا على أن كافة المغناطيسات تكون ذات خاصيتان أساسيتان ألا وهما كثافة التدفق المغناطيسي والقطبية ومن الضروري معرفة أن هذا النوع من المستشعرات تكون تكون موجودة بكثرة في بعض تطبيقات السيارات من أجل تفعيل خاصية GPS المستخدمة في تحديد الأماكن كما أن هذا المستشعر له دور في معرفة السرعة التي تكون خاصة بنظام مكابح السيارة ويقيس كذلك السرعة والمسافة.
- البارو ميتر: من الجدير بالذكر أن هذا المستشعر يعتبر أداة علمية مهمة يستخدمها خبراء الطقس فمن خلال مستشعر الباروميتر يمكنهم أن يقوموا بقياس درجات الضغط الجوي بالإضافة إلى تمكنهم من رصد التغيرات التي تحدث في الطقس.
- مستشعر نبضات القلب: من الجدير بالذكر أن وظيفة هذا المستشعر مشتقة من اسمه فهو يساعد على قياس نبضات القلب للشخص وتنبيهه وتحذيره من وجود عدم انتظام أو خطر بها عبر وجوده في تطبيق موجود ومتصل في بعض الهواتف الذكية خاصة التي أصدرتها شركة سامسونج وشركة جالاكسي في الآونة الأخيرة مثل هاتف سامسونج S5 بالإضافة إلى هاتف جالاكسي نوت 4.
- مستشعر القرب: هو مستشعر يعتمد على فتح أو قفل دائرة كهربائية مثل الشاشات الموجودة في الهواتف الذكية مثل أن يقترب الجسم من الهاتف فيبعث له موجات وبالتالي يقوم بقفل الشاشة.
قد يهمك
تعريف المستشعرات
- كما تعرفنا على أنواع المستشعرات وخصائصها لابد أن نعرف أن جهاز المستشعر هو عبارة عن كائن أو نوع من الأجهزة صغير جدا وتأتي أهميته في أنه يقوم بالتقاط أي محفز أو طاقة خارجية محيطة بالمكان الموضوع فيه ليقوم بتحويلها إلى طاقة أو نبضات كهربائية بواسطة محول الطاقة.
- وفي الغالب يقوم هذا الجهاز بتحويل المعلومات سواء كانت بصورة كيميائية أو فيزيائية إلى نبضات أو دفعة رقمية أو كهربائية.
قد يهمك
تصنيف أجهزة المستشعرات
كما تعرفنا على أنواع المستشعرات وخصائصها لابد أن نتحدث عن تصنيف كل واحد منهم والذي يجعله متنوعا في خصائصه ونلاحظ ذلك من خلال ما يلي:
أجهزة الاستشعار التناظرية
- تسميتها: سميت بهذا الاسم نتيجة لأن جهاز المستشعر يعمل على إعطاء إشارة دائمة وهي مرتبطة بالوقت مع الإخراج التناظري.
- خصائصها:هذا النوع من الأجهزة يعطي إشارة لكميات الفيزيائية متنوعة ومنها الضغط والحرارة والإزاحة والجهد ولابد من أن يكون الإخراج التناظري الذي يخرج من تلك الأجهزة من المستشعرات يتناسب مع القيم أو المدخلات التي أدخلت لهذا النظام في المكان الموضوع فيه.
المجسات الرقمية
- تسميتها: سميت بهذا الاسم لأن البيانات التي يتم أخذها من تلك الأجهزة يتم نقلها بصورة رقمية.
- خصائها: من الضروري معرفة أن جهاز المستشعر الرقمي يتكون بصورة أساسية من جهاز إرسال ومستشعر وكابل وأي إشارة يتم قياسها تتحول إلى صورة او إشارة رقمية داخل المستشعر ويكون المسئول عن نقل الإشضارات الرقمية مهما كانت المسافة هو الكابل، بالإضافة إلى أن المستشعر الرقمي يقوم بإنتاج إشارات خارجية منفصلة غير متصلة مع بعضها وتتمثل في صورة BITS للإرسال التسلسلي و BYTES للتوازي الإرسال.
أجهزة الاستشعار النشطة
- سبب تسميتها وخصائصها: لأن هذا النوع من أجهزة الاستشعار يحتاج إلى إشارة طاقة أو يحتاج للإثارة الخارجية.
أجهزة الاستشعار السلبية
- سبب تسميتها وخصائصها: هذا النوع من أجهزة الاستشعار يعمل على توليد استجابة خرج مباشرة ولا يحتاج إلى طافة أو إثارة خارجية.
أهمية أجهزة الاستشعار
وكما تعرفنا من قبل على أنواع المستشعرات وخصائصها لابد أن نتعرف على فوائدها المتعددة والتي تكون على النحو التالي:
- تجعل معظم العمليات الإلكترونية دقيقة وسريعة.
- تساعد في التقليل من إهدار واستنفاذ الطاقة.
- تستخدم في العديد من التطبيقات الموجودة في جميع الأجهزة والأماكن التي تكون جزء من حياتنا اليومية مثل الهواتف والسيارات والطائرات والمصانع المختلفة كذلك أجهزة الراديو وحتى التلفزيون.
- تساعد في جمع البيانات المختلفة الخاصة بالعمليات بسرعة وفي وقت بسيط.
- تستخدم في التشغيل الآلي أيضا.
- تقلل من التكاليف وتزيد من عملية الإنتاج في المكان الذي يستخدمها.
- تساعد في مراقبة الأصول وكذلك العمليات بكل دقة وجودة واتقان.
قد يهمك
الخصائص المختلفة للمستشعرات
تعرفنا مسبقا على أنواع المستشعرات وخصائصها ولابد أن نعلم أن أأنااابةووةوة هناك بعض الخصائص التي يختلف وجودها حسب كل جهاز مستشعر وتكون على النحو التالي:
- جهاز مستشعر يكون عبارة عن جزء من النظام الإلكتروني.
- جهاز مستشعر يكون عبارة عن محول طاقة بحيث يحدث تفاعل بين خصائصه الكهربائية خلال عملية نقل الطاقة.
- جهاز مستشعر يكون عبارة عن محول يقوم بإدخال الطاقة.
- جهاز مستشعر يعمل على مراقبة وتتبع التغيرات التي تحدث في البيئة المحيطة.
وفي النهاية نكون قد استوفينا كافة المعلومات حول أبرز أنواع المستشعرات وخصائصها المختلفة وعلمنا مدى أهميتها في قياس العديد من المجالات سواء كانت الضغط أو الحرارة أو السرعة أو المسافة وغيرهم ويتم استخدامها في المولات والبنوك والفنادق والسيارات والأماكن الهامة.