أنواع الحساسات الكهربائية
تتميز الحساسات الكهربائية بتنوعها الواسع الذي يلبي العديد من التطبيقات المختلفة، ومن أبرز هذه الأنواع:
- مستشعرات الضوء: التي تُستخدم للكشف عن الضوء وقياس شدته.
- جهاز استشعار الرطوبة: الذي يُعنى بقياس مستوى الرطوبة في الهواء.
- مستشعرات الدخان والغاز والكحول: تُستخدم للكشف عن وجود الحرائق والغازات، بينما يكشف مستشعر الكحول عن وجود الكحول عبر أجهزة معينة.
- مستشعر اللون: والذي يُستخدم في معالجة الألوان والتعرف عليها.
- مستشعر اللمس: مثل الذي يُستخدم في الهواتف الذكية.
- مستشعرات الإجهاد والوزن: تُستخدم لقياس الأوزان بدقة.
- المستشعر المغناطيسي: الذي يعنى بقياس كثافة التدفق المغناطيسي.
- ميكروفون: وهو نوع من مستشعرات الصوت.
- مستشعر الإمالة: الذي يختص باستشعار الميل والتوجيه.
- المستشعرات التناظرية: تنتج إشارات مستمرة تتناسب مع المدخلات المقاسة، مثل مستشعرات التسارع والضغط والإزاحة ودرجة الحرارة وغيرها.
- مستشعرات الأشعة تحت الحمراء: تمتاز بنطاق تردد أعلى من الموجات الدقيقة وأقل من الضوء المرئي، وتُستخدم عادةً للكشف عن العوائق. وتنقسم هذه المستشعرات إلى:
- مستشعرات الأشعة تحت الحمراء السلبية: لا تستخدم مصدرًا خارجيًا للكشف عن الطاقة المنبعثة من الأجسام، مثل الكاشفات الكهربائية الحرارية ومقاييس الإشعاع.
- مستشعرات الأشعة تحت الحمراء النشطة: تحتاج إلى مصدر للأشعة تحت الحمراء وجهاز استقبال لها، إذ يعمل الثنائي الباعث الضوئي أو الليزري كمصدر، بينما يعمل الثنائي الضوئي أو الترانزستور الضوئي ككاشف.
- مستشعرات الحرارة: وهي مستشعرات تناظرية تقيس التغيرات في درجات الحرارة، ومنها أنواع متعددة مثل المزدوجات الحرارية والمقاومات الحرارية.
- مستشعرات المسافات: تُستخدم لقياس المسافات بشكل غير تلامسي للكشف عن الأشياء، حيث تتضمن تقنيات مثل الأشعة تحت الحمراء أو الإشعاع الكهرومغناطيسي.
- مستشعرات الموجات فوق الصوتية: تُستخدم لقياس المسافة أو الوقت اللازم لقطع مسافة معينة، حيث يتم استخدام مصدر للموجات فوق الصوتية الذي يصطدم بالهدف ويعود للإشارة المستقبلة.
- مستشعرات التسارع: تكشف عن التغيرات في الموقع والسرعة والاهتزاز من خلال استشعار الحركة، ويمكن أن تكون هذه المستشعرات تناظرية أو رقمية.
- مستشعرات التوجيه: تحدد الاتجاه بناءً على جاذبية الأرض، وتستطيع قياس السرعة الزاوية واكتشاف الدوران دون الاعتماد على التسارع.
وظائف الحساسات الكهربائية
تمتاز الحساسات الكهربائية بعدد من الوظائف الأساسية، منها:
- تخفيض الوقت اللازم للصيانة وتقليل الأعطال.
- تشخيص أعطال الأجهزة ومعالجة إشارات الشبكات.
- توصيل عدد أكبر من أجهزة الاستشعار بالشبكات، مما يعزز من دقتها وكفاءتها.
- تحسين كفاءة المعلومات وتقليل التكاليف العامة.
ما هو الحساس الكهربائي؟
يمكن تعريف الحساس الكهربائي على أنه جهاز أو دائرة إلكترونية قادرة على استشعار علامة فيزيائية أو حركة معينة، ومن ثم تحويلها إلى إشارة كهربائية. تُعالج هذه الإشارة خارج الحساس لتوفير قياسات دقيقة واتخاذ إجراءات مناسبة. تتوفر الحساسات بتصميمات متنوعة تتناسب مع متطلبات قياس محددة، مثل درجة الحرارة أو المسافة أو كمية الإشعاعات، وتتمتع أحيانًا بأبعاد صغيرة لتلبية احتياجات القياسات الدقيقة، مثل تلك التي تُستخدم في الهواتف المحمولة.
تصنيف الحساسات الكهربائية
تصنف الحساسات الكهربائية إلى عدة فئات رئيسية، من بينها:
- أجهزة الاستشعار النشطة: التي تقوم بإنتاج إشارات بفضل المؤثرات الخارجية.
- أجهزة الاستشعار السلبية: التي تنتج إشارات دون الحاجة لأي جهد خارجي.
- أجهزة الاستشعار التناظرية والرقمية: التي تُستخدم لقياس مجموعة متنوعة من الخصائص الفيزيائية مثل التسارع ودرجة الحرارة والإزاحة.
تُستخدم الحساسات في مجموعة واسعة من التطبيقات؛ من استشعار الحرارة والضوء والصوت إلى قياس المسافة والانحراف والرطوبة وغيرها العديد من التطبيقات الحيوية، مما يجعلها جزءًا أساسيًا من الحياة اليومية. تُعرف الحساسات بأنها أجهزة أو دارات إلكترونية تتفاعل مع إشارات معينة، مما يساعد في تحسين الكفاءة وتقليل الوقت والتكاليف.
