حسگر - سنسور
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.
حسگر - سنسور
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:
word: نوع فایل
سایز: 20.2 KB
تعداد صفحه:7
آشکار ساز حرکت توسط سنسور PIR
قطعات مورد نیاز
نقشه مدار
بلوک دیاگرام مدار
آیسی LM324
آیسی CD 4538
جدول عملکرد آیسی 4538
درایو کردن یک سوییچ
مطالب مرتبط
در این پروژه با نحوه کار با سنسورهای PIR آشنا می شو ید.این سنسور در بهینه سازی انرژی در ساختمان ، دزد گیرها و موارد دیگر کاربرد دارد.
سنسور PIR به هر جسم متحرکی که داری حرارت باشد.واکنش نشان می دهد.این جسم متحرک می تواند انسان یا حیوان باشد.حتی شما می توانید برای تست این مدار یک لیوان آب جوش را در بالای این سنسور حرکت داده و شاهد روشن و خاموش شدن LED به کار رفته در این مدار باشید.به جای LED می توانید بیزر(Buzzer) استفاده کنید .در صورت استفاده از بیزر به جای LED به جای روشن و خاموش شدن LED در صورت حرکت جسم متحرک صدای بوق را خواهید شنید.
قطعات مورد نیاز
1 عدد سنسور PIR
1 عدد آیسی LM324
1 عدد آیسی CD4538
5 عدد دیود 1N914
5 عدد مقاومت 1 مگا اهم
4 عدد مقاومت 10 کیلو اهم
1 عدد مقاومت 100 اهم
2 عدد خازن 10 میکرو فاراد
1 عدد خازن 1 میکرو فاراد
1 عدد خارن 103
1 عدد خازن 105
سیم تلفنی
برد بورد
1 عدد ترانزیستور 2N3904
1عدد LED
منبع تغذیه 6 تا 9 ولت
1 عدد بیزر 9 ولت
رله 6 ولتی یک کنتاکت
نقشه مدار
اگر به سنسور PIR دقت کنید.داری سه پایه است.درنزدیکی یکی از پایه های زایده ای وجود دارد.این پایه،پایه شماره 1 است.حال اگر درجهت عقربه های ساعت به پایه ها نگاه کنید.پایه بعدی شماره 2 و بعد از آن شماره 3 یا گراند را خواهیم داشت.
word: نوع فایل
سایز: 490 KB
تعداد صفحه:15
عملکرد سیستم سنسور
عملکرد سیستم
1-چهارسنسور سرعت که بر روی چرخهای جلو وعقب نصب می گردد .وظایف این سنسورها اعلام سرعت چرخها به برد الکترونیکی بوده که این برد نیز باتوجه به جداول موجود در حافظه خود میزان سرعت چرخها را براورد کرده وپیغامی به واحد فعال کننده خود می فرستد .این واحد نیز با توجه به اطلاعات دریافت شده میزان فشار روغن بهینه را به هر چرخ اعمال می کند که همین توزیع مناسب فشار باعث جلوگیری از قفل شدن چرخها خواهد شد.
این سیستم جهت جلوگیری از قفل شدن چرخها می باشد .چرخهای خودرو هنگامی قفل می شود که فشار روغن بطور متناسب بین چرخها توزیع نگردد که این ایراد در مواقعی که خودرو با شتاب منفی (توقف ناگهانی ویا کاهش سرعت ناگهانی) روبرو می گردد پدید می اید.در سطوح لغزنده این حالت بیشتر پدید می اید.
هرساله بدلیل قفل شدن تایرها خسارات جانی ومالی متوجه رانندگان می گردد ودر حال حاضر در بیشتر شرکتهای خودروساز جهانی این سیستم بر روی خودروها نصب می گردد.
سنسور فشار هوا
با توجه به اینکه در خودروهای انژکتوری ، کاربراتور ودلکو حذف گردیده وبجای ان ECU قرارگرفته و مزیت این قطعه انستکه دیگر خودرو نیاز به تنظیم کردن ندارد و همواره خودتنظیم است
ECU با توجه به اطلاعاتی که از سنسورهای موجود در خودرو می گیرد نسبت به این اطلاعات از خود عکس العمل نشان داده و میزان پاشش انژکتورها را با توجه به این پارامترها تنظیم می کند .
یکی از این سنسورها سنسور فشار هوا یا MAP SENSOR می باشدکه مخفف(MANIFOLD AIR PRESURE) می باشد.
البته در اینجا قصد ندارم که در مقوله مشخصات فنی این قطعه بحث تخصصی داشته باشم که باعث ملالت برخی از عزیزان گردد ولی جهت نیل به ازدیاد اطلاعات عمومی شما خواننده محترم مطالبی را به روش ایجاز بیان می کنم.
همانگونه که می دانیم در اثر کاهش یا افزایش ارتفاع در مناطق مختلف که خودرو در ان موقعیتها قرار می گیردفشار هوانیز فرق می کند واین اختلاف فشار هوا می تواند تاثیر به سزایی بر نحوه عملکرد خودرو داشته باشد و مثلا در خودروهای کاربراتوری اگر فرضا از تهران به رشت برویم معمولا تنظیم خودرو بهم میخورد که این حالت برای راننده کاملا ملموس می باشد.
سنسور فشار هوای ورودی بر روی منیفولد هوای ورودی قرار گرفته و ساختمان این سنسور به گونه ای است که این اختلاف فشار هوا را حس کرده وبا این عمل اطلاعات مربوط به این اختلاف فشار را به ECU می فرستد و به ECU اعلام می کند که با توجه به فشار کنونی میزان پاشش انژکتور را تنظیم نماید وبا این عمل موتور خودرو بصورت خودکار تنظیم می گردد.
word: نوع فایل
سایز:88.9 KB
تعداد صفحه:16
نصب سنسور
6.1 مقدمه
سنسورهای pH صنعتی را می¬توان در خطوط لوله فرایند نصب نمود، درون مخزن یا حوضه آبگیر غوطه¬ور ساخت، یا درون یک نمونه ریز آبه قرار داد. در یک ریز آبه، بخشی از مایع فرایند به طور پیوسته¬ای از فرایند اصلی جدا شده و به سمت سنسور pH هدایت می¬گردد. زمانی که دما و فشار مایع فرایند از درجه¬بندی مجاز سنسور فراتر می¬رود، سیستم¬های ریز آبه موردنیاز می¬باشند. پیش از رسیدن نمونه به سنسور، آن را سرد کرده و فشار را کاهش می¬دهند. در یک ریز آبه، می¬توان نمونه را به فرایند بازگرداند و یا به فاضلاب تخلیه نمود. سنسورهای قابل استرداد، که می¬توان بدون متوقف نمودن سیستم آن¬ها را از خطوط لوله فرایند جدا نمود، نیز محبوبیت دارند.
6.2 ایمنی
مخاطراتی ایمنی در ارتباط با سنسورهای pH نصب شده در جریانات فرایند وجود دارد. اگر دما و یا فشار مایع از درجه¬بندی مجاز سنسور فراتر رود، سنسور عمل نخواهد کرد، و درنتیجه مایع از اطراف سنسور به بیرون نشت خواهد نمود. مخاطرات ویژه¬ای نیز وجود دارند که مربوط به سنسورهای قابل استرداد هستند. برای پرهیز از هرگونه حادثه، همواره از دستورالعمل¬های سازنده برای قرار دادن و جدا نمودن سنسورها پیروی کنید. هیچ¬گاه، جز در حالتی که شرایط فرایند با مشخصات و ملزومات سازنده در انطباق باشد، اقدام به جداسازی سنسور ننمائید. همچنین، سنسورهای قابل استرداد را تنها در محل¬هایی نصب کنید که دسترسی به آن¬ها آسان است و فرد جداکننده¬ی سنسور، اتکا و وضعیت مناسبی دارد.
6.3 کاربردهای شناوری و تعبیه
اندکی اندیشه هنگام طراحی یک سیستم اندازه¬گیری pH سری (in-line) می¬تواند مانع از بسیاری از مشکلات آتی گردد.
1. اگر یک سنسور pH بایستی مستقیماً درون یک لوله قرار داده شود، محلی را انتخاب نمائید که همواره پر از مایع است. در صورتی که چنین کاری مقدور نیست، به این نکته توجه کنید که سنسور تا کجا وارد لوله می¬شود. اگر ارتفاع مایع متغیر است، ممکن است سنسور کاملاً در درون مایع قرار نگیرد. کاملاً غوطه¬ور نبودن سنسور بلافاصله آشکار نمی¬گردد. بسیاری از الکترودهای pH صنعتی، سنسورهای ترکیبی هستند. بنابراین مادامی که فیلم مایع مسیری هادی میان غشای شیشه¬ای و اتصال مرجه ایجاد می¬نماید، سنسور یک مقدار خوانده شده را تولید می¬کند. البته، این مقدار خوانده شده، برابر با pH فیلم، و نه مایع فرایند، است. اگر فیلم مایع خشک گردد، سنسور دیگر قادر به عمل کردن نخواهد بود. آنالیزگرهای pH دارای ویژگی¬های تشخیصی سنسور، در این نقطه امپدانس شیشه و مرجع بالایی را تولید می¬کنند. امپدانس بالا را می¬توان ناشی از یک سنسور خشک و یا یک عمل نکردن حقیقی دانست.
word: نوع فایل
سایز:10.4 KB
تعداد صفحه:10
کاربردهای شبکه های حسگر یا سنسور
شبکه های حسگر می تواند مشتمل بر انواع مختلف حسگرهاباشد ، نظیر سنسور یا حسگرزلزله شناسی ، نمونه گیری مغناطیسی در سطح کم ، حسگر حرارتی ، بصری ، و مادون قرمز و حسگر صدابرداری و رادار ، که می توانند محیطی متفاوتی عملیات نظارتی و مراقبتی را بشرح زیر انجام دهند :
ما کاربردهای آنها را به بخش های متعدد طبقه بندی کرده ایم ، مانند محیط زیست ، بهداشت ، منزل و مواردی کاربرد تجاری ، البته می توان این طبقه بندی رابیشتر بسط داد بطوریکه تقسیم بندی شامل موارد دیگری مثل کاوش های فضائی ، فرآیندهای شیمیایی و نجات افراد از فاجعه بشود .
شبکه های حسگر بی سیم که کاربردهای نظامی دارند ،
می توانند جزءلاینفک عملیات فرماندهی نظامی ، کنترل امور ، مخابرات ، فعالیت های کامپیوتری ، امور جاسوسی و مراقبتی و سیستم های هدف گیری باشند . ویژگی های شبکه های حسگر که شامل استقرار نصب سریع و کم خطا بودن آنها می باشد ، استفاده آنهارا در امور نظامی افزایش داده است چون شبکه های حسگر مبتنی هستند بر وسایل کوچک و فشرده وارزان قیمت ، لذا در صورتیکه این قطعات توسط نیروهای دشمن از بین بروند ، تهدیدی برای عملیات نظامی محسوب نمی شوند وبدین ترتیب شبکه های حسگر می توانند روش بهتری برای کنترل عملیات در میادین جنگ باشند .
بعضی از کاربردهای نظامی شبکه های حسگر عبارتند از :
نظارت و مراقبت از نیروهای خودی و تجهیزات نظامی:
رهبران وفرماندهان ارتش می توانند وضیت نیروهای خودی و میزان تجهیزات نظامی در میدان جنگ را توسط شبکه های حسگر زیر نظر داشته باشند .هر گروه ، وسیله نقلیه و یا تجهیزات نظامی دارای حس گرهای کوچکی هستند که وضعیت آنها را مدام گزارش می دهند این گزارشات در نودهای خاصی جمع شده و سپس به سر فرماندهی ارسال می گردند . اطلاعات خاصله همراه با سایر اطلاعات هریک از واحدها قابل ارسال به مقامات ذیصلاح نظامی در رده های بالارت می باشد نظارت برعملیات جبهه جنگ:
جاده ها و شاه راهها و نیز مناطق حساس
نظامی توسط توسط شبکه حسگر قابل پوشش هستند ، به طوریکه تمامی حرکات و نقل و انتقالات نیروهای دشمن تحت نظارت کامل در می آید . به موازات عملیات و طرحهای جدید ، شبکه های حسگر هم در هرزمان و مکان استفاده برای کنترل عملیات جهبه می باشند .