Sensör Tipleri ve Özellikleri: Kullanım Alanları ile Analiz

Sensörlerin dünyasında yaşıyoruz. Evlerimizde, ofislerimizde, arabalarımızda varlığımızı algılayıp ışıkları açan, oda sıcaklığını ayarlayan, duman veya yangını algılayan, bize lezzetli kahveler yapan, garaj kapılarını açan farklı tipte sensörler bulabilirsiniz. Tüm bunlar ve diğer birçok otomasyon görevi sensörler sayesinde mümkündür. Bu yazımızda sensör tipleri ve özelliklerini inceliyoruz.

Sensör Tipleri

Sensörlerin birçok farklı çeşidi bulunmaktadır. Başlıca sensör çeşitleri şunlardır:

1. Sıcaklık sensörleri

Sıcaklık, farklı nedenlerle en sık ölçülen çevresel etkilerden biridir. Termokupl, termistörler, yarı iletken sıcaklık sensörleri, direnç sıcaklık detektörleri (RTD’ler) ve benzerleri gibi sıcaklığı ölçebilen farklı tiplerde sıcaklık sensörleri vardır. Sıcaklık sensörleri bilgisayarlar, cep telefonları, otomobiller, klima sistemleri, sanayi vb. gibi uygulamalarda kullanılmaktadır.

2. Yaklaşım (proximity) sensörleri

Bir yaklaşım sensörü, bir nesnenin varlığını algılayan, temassız bir sensördür. Yaklaşım sensörleri, optik (Kızılötesi veya Lazer gibi), ultrasonik, hall etkisi, kapasitif vb. gibi farklı teknikler kullanılarak uygulanabilir. Cep telefonlarında, otomobillerde park sensörü olarak, uçaklarda yaklaşım mesafesini ölçmek amacıyla, pencere ve kapı otomasyonu uygulamalarında acil durumda alarm verebilmesi amacıyla, mil ve destek yatağı arasındaki mesafenin farkını hesaplamak için makine titreşim denetiminde, her türlü endüstriyel tesiste nesne hizalama işlemleri için kullanılmaktadır.

3. Infrared (IR) sensörler

Kızılötesi sensör, yakınlık ve nesne algılama gibi çeşitli uygulamalarda kullanılan ışık bazlı sensörlerdir. IR sensörleri neredeyse tüm cep telefonlarında yakınlık sensörleri olarak kullanılır. İki tip IR Sensörü vardır: İletken Tip ve Yansıtıcı Tip. İletken tip IR sensöründe, IR Verici (genellikle bir IR LED) ve IR Dedektörü (genellikle bir Foto Diyot) birbirine bakacak şekilde konumlandırılır, böylece bir nesne aralarından geçtiğinde, sensör nesneyi algılar. Yansıtıcı tip sensörlerde ise verici ve detektör, nesneye bakan birbirine bitişik olarak konumlandırılmaktadır. Sensörün önüne bir nesne geldiğinde, sensör nesneyi algılar. IR Sensörler cep telefonları, robotlar, endüstriyel montaj, otomobiller vb. uygulamalarda kullanılır.

4. Ultrasonik sensörler

Ultrasonik sensör, bir nesnenin varlığını, mesafesini ve hızını ölçmek için kullanılan temassız tip bir cihazdır. Ultrasonik sensör, ses dalgalarının özelliklerine dayanarak çalışır. Ses dalgasının doppler etkisi özelliği, bir nesnenin hızını ölçmek için kullanılır. Döngü kontrolü, gerginlik kontrolü, sarma ve gevşeme, sıvı seviyesi kontrolü, iplik veya tel kopma tespiti, robotik algılama, istifleme yükseklik kontrolü, oto yıkama ve otomotiv montajı için araç tespiti ultrasonik sensör uygulamalarından bazılarıdır.

5. Dokunma sensörleri

Dokunma sensörleri, dokunma yoluyla etkinleştirilen anahtarlar olarak tanımlanabilir. Kapasitans dokunmatik, dirençli dokunmatik ve piezo dokunmatik gibi dokunma türüne göre sınıflandırılan farklı tipte dokunmatik sensörler vardır. Medikal endüstrisinde, fitness aletlerinde, oyun konsollarında, ev aletlerinde, elektronik cihazlarda, su tesislerinde sıvı seviye kontrolü amacıyla sıklıkla kullanılmaktadır.

6. Işık sensörleri

Işık sensörü ışık yoğunluğunu algılarlar. Foto sensör veya foto detektör olarak da adlandırılırlar. Işık sensörleri günlük yaşamımızda en yaygın kullanımı cep telefonlarında ve tabletlerdedir. Taşınabilir kişisel elektronik cihazların çoğu parlaklığı ayarlamak için kullanılan ortam ışığı sensörlerine sahiptir. Cihaz, karanlık bir yerde olduğunu algılayabiliyorsa, güç tasarrufu yapmak için ekranı parlaklaştırır ve kullanıcıyı çok parlak bir ekrana maruz bırakmaz. Ayrıca tarım, güneş enerjisi, güvenlik gibi alanlarda da ışık sensörleri kullanılmaktadır.

7. Basınç sensörleri

Bir basınç sensörü, sensöre uygulanan gerçek basıncı belirleyen (farklı çalışma prensiplerini kullanarak) ve bu bilgiyi bir çıkış sinyaline dönüştüren bir cihazdır. Hava istasyonları, dizel kamyon emisyonları için test cihazları, rüzgar enerjisi sistemleri, yeni bina tasarımı aerodinamiği, okyanus araştırmaları, yüksek irtifa hava araştırma balonları, bilgisayar soğutma sistemleri, üretim endüstrisinde basınç sensörlerine rastlamak mümkündür.

8. Akış sensörleri

Akış sensörleri, bir akışkanın hızını ölçmek için kullanılan cihazlardır. Bu sensörler genellikle debi oranını ölçmeye yardımcı olacak bir akış ölçerin parçasıdır. Gaz sayacı, kimyasallar, proses otomatik kontrol, medikal, HVAC, yiyecek ve içecekler gibi farklı uygulamalar için tasarlanmış akış sensörleri vardır.

9. Renk sensörleri

Bir renk sensörü farklı renkleri belirleme yeteneğine sahiptir. Işık yayan bir araç vasıtasıyla yansıyan ışıktan cismin rengi belirlenir. Paketleme sistemlerinde, konveyörlerde, oyuncak endüstrisinde, meyve sebze tesislerinde renk sensörlerine rastlamak mümkündür.

10. Duman ve gaz sensörleri

Güvenlikle ilgili uygulamalarda çok kullanışlı sensörlerden biri duman ve gaz sensörleridir. Hemen hemen tüm ofisler ve endüstriler, herhangi bir dumanı (yangın nedeniyle) algılayan ve alarm veren birkaç duman dedektörü ile donatılmıştır.

Gaz Sensörleri laboratuvarlarda, büyük ölçekli mutfaklarda ve endüstrilerde daha yaygındır. LPG, Propan, Bütan, Metan (CH4) gibi farklı gazları algılayabilirler.

11. Nem sensörleri

Hava durumu izleme sistemleri genellikle sıcaklık ve nem verileri sağlarlar. Bu nedenle, nemi ölçmek birçok uygulamada önemli bir görevdir ve nem sensörleri bunu başarmamıza yardımcı olur.

Genellikle tüm nem sensörleri bağıl nemi ölçer (havadaki su içeriğinin maksimum havanın su tutma potansiyeline oranı). Bağıl nem havanın sıcaklığına bağlı olduğundan, hemen hemen tüm nem sensörleri sıcaklığı da ölçebilir.

12. Titreşim sensörleri

Makinelerde ve temelde hareket eden her şeyde titreşimi ve şoku ölçmek için kullanılır. Çıktıları, yer değiştirme ve hızı hesaplamak için entegre edilebilir. Havacılık, otomotiv ve taşımacılık alanlarında sıklıkla kullanılır.

13. Eğim sensörleri

Genellikle eğimi veya yönü tespit etmek için kullanılan eğim sensörleri, piyasadaki en basit ve ucuz sensörlerden biridir. Önceden, eğim sensörleri cıvadan oluşuyordu (ve bu nedenle bazen cıva anahtarları olarak adlandırılırlardı), ancak modern eğim sensörlerinin çoğu bir döner bilye içerir.