เซนเซอร์ คือ อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ตรวจจับปริมาณของตัวแปรต่างๆ ที่เราต้องการทราบค่าเช่น อุณหภูมิ การเคลื่อนที่ แสงสว่าง เป็นต้น ในตัวเราเองก็มีเซนเซอร์เช่นกันเช่นในดวงตาของเราสามารถรับรู้ความเข้มของแสงได้ หรือกล้ามเนื้อที่รับรู้ถึงน้ำหนักของวัตถุที่เราถืออยู่ได้
ส่วนประกอบของระบบเซนเซอร์ เซนเซอร์ประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก 3 ส่วน ได้แก่
1. ส่วนเซนเซอร์ ทำหน้าที่รับรู้ปริมาณตัวแปรที่เราต้องการทราบค่า เช่น แสงสว่าง อุณหภูมิ การกระจัด ความชื้น ความดัน เป็นต้น แล้วแปลงสัญญาณเป็นสัญญาณทางไฟฟ้าส่งไปยังภาควงจรปรับแต่งสัญญาณต่อไป
2. วงจรปรับแต่งสัญญาณ สัญญาณจากส่วนเซนเซอร์อาจเบาเกินไป ไม่เพียงพอสำหรับส่วนแสดงผลหรือส่งเข้ากระบวนการทางไฟฟ้า หรือมีสัญญาณรบกวนมากจึงต้องมีการปรับแต่งสัญญาณให้ดีขึ้นก่อน
3. อุปกรณ์แสดงผล ทำหน้าที่แสดงค่าที่ได้จากการวัดว่าตัวแปรที่เราต้องการทราบค่าในลักษณะต่างๆ เช่น มิเตอร์แบบเข็ม หลอดLED ลำโพง เป็นต้น
ลักษณะการทำงานของเซนเซอร์
1. แบบต่อเนื่อง เซนเซอร์จะตรวจจับค่าตัวแปรแล้วส่งสัญญาณออกมาตลอดเวลา สัญญาณเอาท์พุตที่ได้จะเป็นสัดส่วนกับตัวแปรที่ทำการตรวจวัด เช่น LDR ซึ่งเป็นตัวต้านทานแปรค่าตามแสง ถ้าแสงมากความต้านทานจะต่ำ
2. แบบสวิตช์ หรือชื่ออื่นๆที่เรียกได้แก่ เซนเซอร์แบบ Go-No go เซนเซอร์แบบไบนารื่ เซนเซอร์แบบ ON-OFF หรือเซนเซอร์แบบ Yes-No เป็นต้น การทำงานจะมีแค่สองสถานะคือ “1” กับ “0” หรือเปิดกับปิดเท่านั้น
มารู้จักพร็อกซิมิตี้ (Proximity)ซึงเป็นเซนเซอร์อีกชนิดหนึ่งกัน...
พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ คือ อุปกรณ์เซนเซอร์ที่สามารถทำการตรวจวัดค่าตัวแปรจากวัตถุหรือสิ่งที่เราต้องการวัดได้โดยที่ตัวเซนเซอร์ไม่ต้องไปสัมผัสกับวัตถุโดยตรง เช่น การเซนเซอร์วัตถุโดยใช้แสง หรือกรวัดระยะด้วยคลื่นอัลตร้าโซนิค เป็นต้น เซนเซอร์ประเภทนี้เป็นอุปกรณ์ที่นิยมใช้งานมากในปัจจุบันเพราะความสะดวกในการใช้งาน มีการสึกหรอน้อยเนื่องจากไม่มีการเสียดสีกับวัตถุที่วัด และในบางกรณีที่สภาพของวัตถุที่ทำการวัดเป็นอันตรายแก่ผู้ทดสอบเช่น ความร้อนสูง หรือวัตถุมีคม การใช้เซนเซอร์ประเภทนี้ก็จะให้ความปลอดภัยสูงกว่า ในที่นี้จะกล่าวถึง
พร็อกซิมิตี้แบบเหนี่ยวนำ (Inductive Proximity)
รูปแสดงพร็อกซิมิตี้
พร็อกซิมิตี้แบบเหนี่ยวนำ (Inductive Proximity)
พร็อกซิมิตี้แบบเหนี่ยวนำ (Inductive Proximity)
เป็นพร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ที่นิยมใช้งานมากที่สุด ทำงานโดยอาศัยหลักการเปลี่ยนแปลงค่าความเหนี่ยวนำของขดลวด ซึ่งการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวจะมีผลต่อชิ้นงานหรือวัตถุที่เป็นโลหะเท่านั้น
วงจรควบคุมจะเป็นตัวส่งสัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับไปยังขดลวดในหัวเซนเซอร์ทำให้เกิดการเหนี่ยวนำขึ้นที่ขดลวด มีสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดขึ้นรอบๆขดลวด เมื่อมีวัตถุที่เป็นโลหะเคลื่อนที่เข้ามาใกล้ตัว เซนเซอร์จะทำให้เกิดกระแสไหลวน (Eddy Current) ขึ้นในวัตถุนั้นๆซึ่งจะทำให้กระแสที่ไหลเข้าไปในขดลวดที่เป็นตัวเซนเซอร์เกิดการเปลี่ยนแปลงด้วย เราก็จะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงที่ตัวเซนเซอร์ซึ่งจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับระยะที่วัตถุเข้ามาใกล้ตัวเซนเซอร์ เราก็จะรู้ระยะของวัตถุนั้นว่าอยู่ห่างจากตัวเซนเซอร์เพียงใด
เมื่อวัตถุอยู่ห่างจากตัวเซนเซอร์ วงจรจะกำเนิดความถี่ที่มีความแรงปกติ เมื่อวัตถุที่เป็นตัวนำเคลื่อนที่เข้ามาใกล้ตัวเซนเซอร์ วัตถุนั้นจะลัดวงจรฟลักซ์แม่เหล็ก เกิดกระแสไหลวนขึ้นในตัววัตถุนั้น ทำให้สัญญาณที่ได้จากตัวเซนเซอร์ลดระดับลง และยิ่งวัตถุเคลื่อนที่เข้ามาใกล้ตัวเซนเซอร์มากเท่าไหร่ สัญญาณก็จะยิ่งเบาลงเท่านั้น
เนื่องจากเซนเซอร์แบบนี้อาศัยหลักการของกระแสไหลวน ดังนั้นวัตถุที่พร็อกซิมิตี้แบบนี้ตรวจจับได้ จึงต้องเป็นวัตถุที่สามารถนำไฟฟ้าได้ นั่นคือวัตถุส่วนใหญ่ที่เป็นโลหะ
นอกจากระยะของวัตถุแล้ว สิ่งที่มีผลต่อกระแสไหลวนในวัตถุ อันจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่ตัวเซนเซอร์แล้ว สิ่งที่มีผลตัวอื่นๆได้แก่ ขนาดของวัตถุ รูปร่างของวัตถุ และชนิดของวัตถุด้วย ถ้าค่าเหล่านี้ต่างกัน กระแสไหลวนที่เกิดขึ้นจะต่างกันและทำให้ผลการเปลี่ยนแปลงที่ตัวเซนเซอร์ซึ่งจะเป็นผลของการวัดต่างกันด้วย
รูปแสดงการทำงานของวงจรพร็อกซิมิตี้
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น