Sensör Nasıl Çalışır? Çalışma Prensibinin Anlaşılabilir Anlatımı!

Sensör, kuvvet, basınç, gerilim, ışık vb. gibi fiziksel nicelikleri algılamak/tespit etmek ve ardından uygulanan fiziksel miktarı ölçmek için elektrik sinyali gibi istenen çıktıya dönüştürmek için kullanılır. Bu sayede ortam koşullarında veya başka bir cihazın durumunda algılanan bilgileri başka cihazlara iletmiş olur.

Günlük yaşantımızda çok farklı şekillerde kullanılan bir çok farklı sensörle karşılaşıyoruz. Sensörlerle çevrilmiş bir dünyada yaşıyoruz adeta. Sensörün çalışma prensibini anlatmaya sensörün kelime anlamını inceleyerek devam edelim.

İngilizce’deki “sense” fiili Türkçe’de “algılamak, hissetmek” anlamına gelmektedir. “Sensor” ise algılayıcı demektir. Sensör kelimesi hissetmek, algılamak kelimelerinden türetilmiştir.

Kelimenin kökenini öğrendikten sonra, simdi de biraz biz insanları düşünelim.

İnsanlar dünyayı ve çevresinde olanları duyu organları yardımıyla algılarlar. Bir uçağı uçuşunu görürüz, bir çiçeği koklarız, bir yemeği tadarız, bir arabanın sesini duyarız, sıcağı ve soğuğu hissederiz.

Aynı zamanda biz insanlar araba, cep telefonu, bilgisayar gibi çok sayıda cihazı da kullanırız. Bu cihazların da insanlar gibi duyu organları vardır ve bazı çevresel etkileri algılayabilirler. Makinelerin duyu organlarına biz “sensör” diyoruz.

Sensörün çalışma prensibini aşağıdaki resimdeki gibi özetleyebiliriz:

Bir sensörün en basit örneği, bir LDR veya bir ışığa bağımlı dirençtir. LDR maruz kaldığı ışığın şiddetine göre direnci değişen bir cihazdır. Bir LDR’ye düşen ışık daha fazla olduğunda direnci çok daha az olur ve ışık az olduğunda LDR’nin direnci çok yüksek olur.

Bu LDR’yi bir voltaj bölücüye (diğer dirençle birlikte) bağlayabilir ve LDR’deki voltaj düşüşünü kontrol edebiliriz. Bu voltaj, LDR’ye düşen ışık miktarına göre kalibre edilebilir. Böylelikle bir ışık sensörü elde etmiş oluruz.

Sensörlerin çoğu bağımsız çalışamaz. Bu nedenle, hepsine yeterli giriş gerilimi uygulanmalıdır. Çeşitli sensörler dikkate alınması gereken farklı çalışma aralıklarına sahiptir, aksi takdirde kalıcı olarak hasar görebilirler.

Bir sensör çok düşük seviyede enerji tüketir. Yüksek hassasiyete ve performansa sahiptir.

Bugün görebilen, hissedebilen, duyabilen, koklayabilen ve hatta tadabilen sensörlerimiz var. Sensörler olmadan ev ve iş hayatımız oldukça zor olurdu. Örneğin, işe giderken, bir kavşaktaki trafik ışıkları, yola yerleştirilmiş sensörler tarafından kontrol edilir. Bu sensörler kavşağa varışınızı algılar. Markete yaklaştığınızda sensör sayesinde kapı otomatik olarak açılır. Tesisinizde, sensörlerden gelen çıktılar sonucunda toplu proses sıcaklığı görüntülenir ve kontrol edilir. Bu makaleyi bir bilgisayarda okuyorsanız, büyük olasılıkla optik sensör içeren bir fare kullanıyorsunuzdur. Akıllı telefonlarınızda ekrana her dokunduğunuzda dokunmatik sensörler kullanıyorsunuz.

Sensör seçimi yapabilmek için üç şeyi göz önünde bulundurmalısınız. Çevresel faktörler, maliyet ve sensör karakteristiği.

Çevresel faktörler; sıcaklık aralığı, nem, korozyon, alan, sağlamlık, elektromanyetik girişim olarak sıralanabilir.

Maliyetin içerisine ilk satın alma maliyeti, bakım maliyeti ve kullanım ömrü girer.

Sensör karakteristikleri ise hassasiyet, uzaklık, stabilite, lineerlik, hata, cevap verme süresidir.

Teknoloji geliştikçe, sensörlerin kullanımı hayatımızın her alanına yayılmaya devam edecek. Dünyanın dört bir yanındaki mühendisler ve bilim adamları, ulaşım sistemlerini, tıbbi prosedürleri, nanoteknolojiyi, mobil cihazları, sanal ve artırılmış gerçekliği ve hatta yapay zekayı (AI) geliştirmek için sensörleri kullanmaya devam edecek.