أنواع المجسات واستخداماتها، تعرف المستشعرات على أنها جهاز أو وحدة تعمل على اكتشاف أي تغيرات في الكمية المادية، مثل القوة أو الضغط أو كمية الكهرباء، أو أي شكل من أشكال الطاقة الأخرى، وبعد اتباع المتغيرات، يتم ارسال اشارات إلى جهاز التحكم، من أجل استشعار الإشارة وامكانية قرائتها، والتي من خلالها تصبح الاشرات الضوئية أو الكهربائية أو اي شكل اخر للاشارة متماشية مع التغير في اشارة الدخول، وتلعب المستشعرات دور مهم، فهي العنصر الذي يبدأ بالرسم التخطيطي للكتلة في أنظمة القياس التي تكون على اتصال بالمتغيرات من اجل الحصول على مخرجات مفيدة .
ما هي أنواع المستشعرات
تنقسم المستشعرات إلى ثلاثة أنواع من الأجهزة:
- المستشعرات النشطة: المستشعرات النشطة هي نوع ينتج إشارة بمساعدة مصدر إثارة خارجي. تختلف الخصائص الفيزيائية للجهاز فيما يتعلق بالتأثير الخارجي الذي يؤثر عليه ، لذلك يطلق عليهم أيضًا مستشعرات التوليد الذاتي.
- المستشعرات السلبية: المستشعرات السلبية هي أحد أنواع المستشعرات التي تبعث إشارة خرج دون مساعدة مصادر الإثارة الخارجية ، ولا تحتاج إلى أي محفز أو جهد إضافي.
- أجهزة الاستشعار التناظرية والرقمية: هناك العديد من أنواع أجهزة الاستشعار الرقمية والتناظرية المتاحة.
أنواع أجهزة الاستشعار
- مجسات الإشعاع: هي أجهزة استشعار تعمل على كشف الإشعاع. إنها أجهزة إلكترونية تستشعر توافر جسيمات ألفا أو بيتا أو جاما وتصدر إشارات للأمتار وأجهزة العرض. تحتوي المواصفات الأساسية على نوع المستشعر والحد الأدنى والحد الأقصى من الطاقات التي يمكن الكشف عنها. تستخدم هذه الأجهزة للكشف عن الإشعاع. للمسوحات وعدد العينات.
- مستشعرات القرب: هذه المستشعرات هي الأقرب إلى الأجهزة الإلكترونية وتستخدم للكشف عن وجود الأجسام القريبة عن طريق عدم الاتصال ، ويمكن لمستشعر القرب اكتشاف وجود الأشياء داخل منطقة عدة مليمترات ، لذلك ينبعث منها إشارة خرج تيار مستمر إلى وحدة تحكم ، يتم استخدام المستشعرات القرب في عمليات صناعية لا حصر لها لمعرفة وجود مكونات آلية تحتوي المواصفات الأساسية على نوع المستشعر ، ومسافة الاستشعار القصوى ، ودرجات حرارة التشغيل الدنيا والقصوى ، بالإضافة إلى أبعاد القطر والطول. يُعرف نوع واحد من مستشعرات القرب ، القادر على اكتشاف الأشياء في نطاق عدة بوصات ، باسم مستشعر القرب السعوي.
- مستشعرات الضغط: تُعرف أيضًا باسم مستشعرات الضغط أو أجهزة الكشف أو محولات الطاقة. تعتبر أجهزة كهروميكانيكية تظهر وتكتشف القوى لكل وحدة مساحة داخل الغازات أو السوائل وتصدر إشارات لمدخلات أجهزة التحكم والعرض. عادة ، يتم استخدام مستشعر الضغط أو تكون الطاقة عبارة عن حاجز يسد مقياس الضغط ويجسره. لمعرفة وقياس القوة المستخدمة ضد موقع الوحدة ، فإنه يحتوي على المواصفات الأساسية لوظيفة المستشعر ، وضغوط العمل الدنيا والقصوى ، والدقة الكلية ، إلى جانب أي ميزات للجهاز. يتم استخدام مستشعر الضغط عند الحاجة إلى بيانات عن ضغط غاز أو سائل للتحكم أو القياس.
- مستشعرات الموضع: تسمى مستشعرات الموضع أو أجهزة الكشف أو محولات الطاقة. هي أجهزة إلكترونية تستخدم لاستشعار مواقع الصمامات والأبواب والخانق وغيرها ، وتزود المكان بإشارات بمدخلات من أجهزة التحكم أو أجهزة العرض ، وتحتوي على المواصفات الأساسية لنوع هذا المستشعر وعمل المستشعر ، مجال القياس والميزات. خاص بنوع المستشعر ، يتم استخدام مستشعر الموضع حيثما تكون المعلومات الموضعية مطلوبة في عدد لا يحصى من تطبيقات التحكم. محول الطاقة الموضع الشائع هو ما يسمى وعاء الوتر ، أو مقياس الجهد الخيطي.
- المستشعرات الكهربائية: هذا المستشعر مخصص لاستشعار التيار والجهد ، وما إلى ذلك ، ويصدر إشارات عند مدخلات الأجهزة المزودة بشاشات تحكم أو بصرية. تعتمد المستشعرات الكهربائية في الغالب على معرفة تأثير القاعة ، ولكن يتم استخدام طرق أخرى أيضًا. تشمل المواصفات الأساسية نوع المستشعر ووظيفة المستشعر ومجالات القياس الصغيرة والكبيرة ودرجة حرارة التشغيل الميدانية تُستخدم المستشعرات الكهربائية عند الحاجة إلى بيانات عن حالة النظام الكهربائي وتُستخدم في كل شيء من أنظمة السكك الحديدية إلى المروحة والمضخة والسخان.
- مستشعرات الخلل: يعتبر هذا المستشعر مستخدمًا في مجموعة متنوعة من العمليات الصناعية التي تكتشف التناقضات على الأسطح أو في المواد الأساسية مثل اللحامات. يتم استخدامه بواسطة أجهزة الكشف عن الخلل بالموجات فوق الصوتية أو الصوتية أو غيرها من الوسائل لاكتشاف العيوب داخل المواد ، والتي قد تكون محمولة أو ثابتة ، وتشمل المواصفات الأساسية نوع المستشعر ، والعيب المحتمل أو السماكة ، والتطبيق المطلوب.
ما هي استخدامات المجسات
تشمل المجالات الرئيسية التي تستخدم فيها أجهزة الاستشعار ما يلي:
- الصناعة الطبية.
- السيارات.
- تطبيقات صناعية.
- الفضاء والدفاع.
- الزراعة.
ومع ذلك ، فإن استخدام المستشعر لا يتوقف عند هذه المناطق ، ولكن أيضًا في الحياة اليومية ، سيظهر دور المستشعر بشكل دائم ، على سبيل المثال عند صنع فنجان من القهوة ، ويحتوي الغلاية على مستشعر درجة الحرارة لضمان ذلك عند عند الوصول إلى درجة الحرارة المرغوبة ، تستخدم ماكينة القهوة مفاتيح ضغط لمراقبة كمية السوائل التي يتم تطبيقها. ومن الأمثلة الأخرى للأجهزة المنزلية التي تستخدم المستشعرات السخانات والغسالات والسلع المنزلية الأخرى التي تحتوي على مستشعرات درجة الحرارة.
وبالمثل ، تتوفر أيضًا أجهزة استشعار داخل السيارات والقطارات والحافلات وغيرها ، وهذا الهدف هو مراقبة درجة حرارة الزيت وضغطه والعديد من الأشياء الأخرى في المركبات ، وكذلك أعمال الإضاءة التي تحتوي على أجهزة استشعار وغالبًا ما تستخدم أيضًا في أجهزة الكمبيوتر التي لديها الكثير من أجهزة الاستشعار المختلفة.
أيضًا في المستشفيات ، يتم استخدام المستشعرات بشكل دائم لمراقبة المرضى ودرجة الحرارة ، وأجهزة مراقبة معدل ضربات القلب ، وآلات التصوير بالرنين المغناطيسي ، وأسطوانات الأكسجين ، وكذلك في المطاعم ، وغالبًا ما يشتمل المطبخ على مراوح تعمل على استخراج الأبخرة وتستخدم مفتاح ضغط تفاضلي للتنبيه موظفين في حالة حدوث انسداد في المروحة ، وتحتوي الأفران على مستشعرات درجة الحرارة وتعتبر من معايير النظافة والسلامة.
ما هي أجهزة الاستشعار الحرارية
مستشعر درجة الحرارة هو جهاز إلكتروني يقيس درجة الحرارة في البيئة ويحول بيانات الإدخال إلى بيانات إلكترونية لتسجيل أو متابعة أو الرجوع إلى التغيرات في درجات الحرارة. هناك أنواع مختلفة من مستشعرات درجة الحرارة ، فبعض مستشعرات درجة الحرارة تحتاج إلى اتصال مباشر بالجسم المادي الذي يتم إتباعه ، وتعرف باسم مستشعرات درجة حرارة التلامس ، بينما يقيس المستشعر درجة حرارة الجسم بشكل غير مباشر ويطلق عليها مستشعرات درجة الحرارة غير المتصلة ، عادةً تعتمد مستشعرات درجة الحرارة غير المتصلة على استشعار الأشعة تحت الحمراء (IR).
في الوقت الأخير يمكننا أن نقول أنه لا يخلو جهاز مليمتر مكتبي من وجود مجسات بداخله، فهي التي تعطي وتستشعر عن الحالة التي يوجد عليها الجهاز، فكل جهاز كهربائي يستخدمه الإنسان يوجد بداخله مجس من أجل استشعار الحالة التي يوجد عليها الجهاز فالمجسات في الأجهزة الكهربائية والالكترونية تعتبر مثل الحواس في جسم الإنسان .