سنسور یا حسگر چیست؟ معرفی انواع سنسور (حسگر) و کاربرد آن

سنسور یا حسگر چیست؟

سنسور یا حسگر وسیله ای الکترونیکی برای اندازه گیری کمیت های فیزیکی مانند فشار، دما، اکسیژن و ... است. اساس کار سنسورها و حسگرها تبدیل داده های دریافتی به پارامتر های الکتریکی مانند جریان و ولتاژ است. سپس خروجی سنسور یا حسگر به میکروکنترلر یا پردازنده های کامپیوتری ارسال میگردد تا تجزیه و تحلیل شوند و مقدار کمیت مورد نظر (میزان دما، میزان فشار و...) مشخص شود.

نحوه کار سنسور و حسگر را میتوان به نحوه کار اندام حسی در بدن موجودات زنده تشبیه کرد. برای مثال هنگامی که به وسیله داغی دست میزنیم، این پیام توسط دست به مغز ارسال میگردد، حال مغز داده ها را تحلیل میکند و دستور میدهد که این دما بسیار بالا است و به بدن آسیب میزند و آن را رها کنید.

شرکت راشا مکاترونیک پارت یکی از شرکت های پیشرو در زمینه توسعه سنسور است. شکل زیر طرح ساده ای از نحوه عملکرد سنسور را نمایش میدهد.

حسگرها در حال حاضر و در آینده

حسگرها به بخش مهمی از بسیاری از فناوری‌های کنونی تبدیل شده‌اند و برنامه‌های متنوعی را در زمینه‌های متعدد ارائه می‌دهند. در آینده، این امکان وجود دارد که حسگرها در بهبود فناوری نقش کلیدی ایفا کنند و بتوان از آنها در برنامه های متنوع و نسبتاً زیادی استفاده کرد. برخی از حسگرهایی که در آینده نزدیک نقش پررنگی در زندگی بشر ایجاد میکنند و سهم زیادی از بازار را در بر میگیرند، شتمل موارد زیر هستند:
 

• اینترنت اشیا (IoT): حسگرها می‌توانند ابزارها و آیتم‌های مختلفی را به اینترنت متصل کنند و به آن‌ها اجازه دهند تا داده ها را جمع‌آوری کرده و فرمان دهند.

• سازه‌های خودمختار: حسگرها می‌توانند به خودروهای خودران، پهپادها و سازه‌های خودپایدار مختلف اجازه حرکت و تصمیم‌گیری را بدهند.

• ردیابی محیطی: حسگرها را می توان برای نمایش موقعیت های محیطی، همراه با وضعیت هوا و آب، الگوهای آب و هوایی گذشته و آینده و تراکم جمعیت های جهان هستی استفاده کرد.

• فناوری پزشکی: حسگرها می‌توانند شرایط تناسب اندام را به وسیله ضربان قلب کرونری، میزان استرس و غلظت خون، الگوهای خواب و درمان‌ های موجود، غربال کنند و دستور متناسب را صادر کنند.

• کشاورزی: ​​حسگرها می توانند تولید محصول و مدیریت خاک را بهینه کنند، به عنوان مثال، با شناسایی آفات و بیماری ها یا ردیابی محدوده رطوبت خاک این کار انجام میشود.

• ساخت: حسگرها را می توان برای بهینه سازی روش های تولید و تعیین عیوب کالا  و تعمیر برد الکترونیکی استفاده کرد.

• مدیریت انرژی: حسگرها را می‌توان برای بهینه‌سازی استفاده از قدرت استفاده کرد، به‌عنوان مثال، با تنظیم نور چراغ‌ها و محدوده گرمایش یا ردیابی میزان مصرف در ساختمان‌ها، این کار انجام میشود.

به طور کلی، استفاده از حسگرها می‌تواند در سال‌های آتی به گسترش و تکامل ادامه دهد و تنوع گسترده‌ای از فناوری‌ها و برنامه‌های آینده بشر را امکان‌پذیر کند.

مزایای سنسور چیست ؟

حسگرها می توانند انجام کارها و تولید قطعات را خودکار کنند و عملکرد و دقت را افزایش دهند.

سنسورها ممکن است برای تحلیل داده ها و جمع‌آوری سوابق در زمان حال، با در نظر گرفتن انتخاب‌های سریع و آگاهانه استفاده شوند. سنسورها ممکن است برای تحلیل و دستکاری سازه ها از راه دور استفاده شوند که امکان عملیات و نگهداری از راه دور را فراهم می کند.

سنسورها ممکن است برای افزایش حفاظت با تشخیص نشتی خط سوخت یا حضور انسان یا اقلام در مناطق خطرناک استفاده شوند.

سنسورها ممکن است برای حفظ منابع، تنظیم دما یا خاموش کردن روشنایی در حالی که یک اتاق در حال استفاده نیست را انجام دهند.

حسگرها ممکن است برای بهبود کیفیت کالاها و خدمات استفاده شوند. به عنوان مثال، با تشخیص نقص در روش‌های تولید یا ردیابی موارد آلودگی هوا یا آب.

حسگرها می‌توانند قابلیت مدیریت بر روی کالاها و ابزارها را با قرار دادن کنترل‌های تماس یا اشاره در تلفن‌های هوشمند یا با اجازه دادن به خودروهای خودران، فراهم کنند. در شرکت راشا مکاترونیک پارت، بر روی مزایا و معایب سنسور های خودرویی تحقیقات زیادی صورت گرفته است.

معایب سنسور چیست ؟

سنسورها ممکن است گران باشند، به ویژه، اگر دارای دقت بیش از حد یا تخصصی باشند. حسگرها ممکن است شکننده باشند و نیاز باشد که از آسیب بدنی یا دمای شدید محافظت شوند. سنسورها ممکن است در اثر تداخل منابع مختلف مانند میدان های الکترومغناطیسی دچار مشکل شوند.

سنسورها همچنین برای داشتن دقت خاصی نیاز به کالیبراسیون معمولی دارند. سنسورها همچنین ممکن است رنج های محدودی داشته باشند، به این معنی که دیگر نمی‌توانند مقادیر بسیار زیاد یا بسیار پایین را ثبت کنند.

بیشتر بخوانید : نویز در برد الکترونیکی چیست ؟ 

حسگرها همچنین ممکن است دقت محدودی داشته باشند، به این معنی که دیگر قادر به تعیین تنظیمات کوچک در وسایلی که اندازه‌گیری می‌کنند نخواهند بود. سنسورها ممکن است برای همه محیط‌ها مناسب نباشند، زیرا تعدادی از سنسورها ممکن است قادر به مواجهه با محدوده‌های بیش از حد رطوبت یا گرد و غبار نباشند.

اگر حسگرها برای جمع‌آوری سوابق غیرعمومی به همراه اطلاعات منطقه یا بیومتریک استفاده می‌شوند، مسائل مربوط به امنیت حریم خصوصی بسیار مهم هستند و اطلاعات نباید فاش شوند.

جمع بندی مزایا و معایب سنسورها

بنابراین حسگرها وسایلی هستند که برای تشخیص و اندازه گیری شرایط مختلف فیزیکی و محیطی استفاده می شوند. آنها به طور گسترده در بسیاری از صنایع و کاربردهای مختلف مانند خودروسازی، صنعتی، پزشکی و الکترونیک استفاده می شوند.

سنسورها مزایای زیادی دارند، از جمله توانایی آنها در ارائه داده های بلادرنگ، دقت و صحت آنها و توانایی آنها برای کار در محیط های سخت. با این حال، آنها همچنین دارای معایبی هستند، از جمله هزینه، حساسیت به تداخل و آسیب، و طول عمر محدود.

یکی از مزیت های اصلی سنسورها توانایی آنها در ارائه داده های بلادرنگ است. این امر آنها را قادر می سازد تا در طیف گسترده ای از کاربردها مانند نظارت بر وضعیت تجهیزات صنعتی یا ردیابی عملکرد وسایل نقلیه استفاده شوند.

برخی از سنسورها بسیار دقیق هستند، که آنها را برای استفاده در کاربردهایی که نیاز به اندازه گیری دقیق دارند، مانند دستگاه های پزشکی یا تحقیقات علمی، ایده آل میکند. علاوه بر این، برخی سنسورها می‌توانند در محیط‌های سخت مانند دماهای بالا، فشارهای بالا و سطوح بالای ارتعاش کار کنند، که آنها را برای استفاده در کاربردهای صنعتی و خودرویی مناسب می‌کند.

با این حال، استفاده از سنسورها دارای معایبی نیز می باشد. یکی از معایب اصلی قیمت سنسورها است. سنسورها ممکن است گران باشند، و در برخی موارد، هزینه آنها می تواند برای کاربردهای خاص بسیار بالا باشد. علاوه بر این، سنسورها می توانند مستعد تداخل و آسیب باشند که می تواند بر عملکرد و دقت آنها تأثیر بگذارد. آنها همچنین طول عمر محدودی دارند و برای اطمینان از ادامه عملکرد صحیح به تعمیر و نگهداری منظم نیاز دارند.

ویژگی سنسور خوب چیست؟

یک حسگر خوب از قوانین زیر پیروی می کند:

• نسبت به کمیت اندازه گیری شده حساسیت بالایی دارد(دقت بالا).

نسبت به هر کمیت دیگری که هنگام اندازه گیری آن با آن مواجه می شود، حساس نیست. مثلا هنگامی که میزان فشار وارد بر یک سطح را اندازه میگیریم، تغییرات دما یا رطوبت نباید بر اندازه گیری ما تاثیر بگذارند.

اندازه گیری ای که سنسور انجام میدهد، نباید بر اندازه کمیت اصلی تأثیر بگذارد. برای مثال اگر از آمپر متر برای اندازه گیری جریان استفاده میکنیم، آمپرمتر باید دارای مقاومت بسیار کمی باشد تا در اثر سری شدن، از جریان مدار نکاهد.

سنسور باید در شرایط نامطلوب به خوبی کار کند و عوامل محیطی مانند گرد و غبار یا لرزش سطح نباید بر عملکرد سنسور تاثیر بگذارند.

• سنسور باید قابلیت حمل آسان داشته باشد و وزنش کم باشد.

• سنسور باید نویز پذیری بسیار کمی داشته باشد.

• یک سنسور خوب باید در سریع ترین زمان ممکن اندازه گیری را انجام دهد و پاسخ خروجی را تحویل دهد.

• یک سنسور خوب به آسانی کالیبراسیون میشود.

انواع سنسور یا حسگر

میتوان با دقت خوبی بیان کرد که برای تمام کمیت های موجود در جهان هستی سنسور یا حسگر ساخته شده یا به زودی ساخته میشود. برای هر کمیت ممکن است چندین نوع سنسور یا حسگر وجود داشته باشد که از لحاظ نحوه عمکرد و طراحی متفاوت هستند. در شکل زیر چند نمونه از سنسور(حسگر)های مورد استفاده در صنعت نمایش داده شده اند. چندین نمونه از این سنسورها و حسگرها توسط شرکت  راشا مکاترونیک پارت تولید و نمونه سازی شده اند.

طبقه بندی سنسور ها و حسگر ها

سنسورها و حسگرها را از لحاظ نحوه عملکرد، دقت، سرعت و ... در دسته بندی های مختلفی قرار میدهند. یکی از رایج ترین این دسته بندی ها تقسیم سنسورها و حسگرها به دو دسته تماسی و غیر تماسی است.

سنسور (حسگر) های تماسی: این سنسورها یا حسگرها به وسیله اتصال مکانیکی، کمیت مورد نظر را اندازه گیری میکنند.

سنسور (حسگر) های غیر تماسی: سنسور(حسگر)هایی که بدون نیاز به اتصال مکانیکی، اندازه گیری را انجام میدهند. خود این سنسورها و حسگرها را با توجه به فاصله مورد نیاز از جسم برای اندازه گیری میتوان به دو دسته تقسیم کرد.

برخی از سنسورها (حسگرها) باید در فاصله نزدیک جسم باشند، برای مثال سنسور یا حسگرهای نوری که در ساختمان استفاده میشوند. اما در برخی مواقع نمیتوان به جسم مورد نظر نزدیک شد. به عنوان مثال دمای سطح خورشید را چطور اندازه بگیریم؟ 

عموما بین دو سنسور یا حسگر با مشخصات یکسان، سنسور یا حسگر غیرتماسی گران قیمت تر است. دلیل آن تکنولوژی بالاتر و هزینه ساخت بالاتر است.

بیشتر بخوانید: ال ای دی چیست ؟ 

همچنین سنسور(حسگر)های غیر تماسی دارای مزایایی از جمله طول عمر زیاد، قابل استفاده در شرایط کاری سخت، نویز کمتر و ... هستند. شرکت راشا مکاترونیک پارت دارای تجربه چندین ساله در تحقیق و نمونه سازی سنسورها و حسگرهای تماسی و غیرتماسی است.

تصویر زیر دو نمونه از سنسورهای این دو طبقه بندی را نمایش میدهد.

نحوه دیگر طبقه بندی سنسورها یا حسگرها بر اساس صنعت مورد استفاده است. چند نمونه از این دسته بندی عبارت اند از: سنسور(حسگر)های مهندسی پزشکی، سنسور(حسگر)های کشاورزی، سنسور(حسگر)های نفت و گاز و پتروشیمی و سنسور(حسگر)های خودرو.

سنسور(حسگر)های مهندسی پزشکی: این بخش از سنسورها شامل سنسور فشار خون، تست قند خون، سنسور تشخیص بیماری کرونا با استفاده از میزان اکسیژن خون، الکتروانسفالوگرام، نوار قلب و ... میشوند و تا کنون جان بسیاری از انسان ها را نجات داده اند.

سنسور(حسگر)های کشاورزی: این بخش از سنسورها شامل سنسور نوری برای اندازه گیری خواص خاک، سنسور الکتروشیمیایی برای تشخیص مواد مغذی خاک، سنسور مکانیکی خاک برای اندازه گیری نیروی مورد نیاز برای ورود به خاک، سنسور جریان هوا، سنسور موقعیت، سنسور رطوبت و ... میشود. استفاده از این سنسورها در سالیان اخیر باعث رشد کیفیت محصولات کشاورزی و افزایش  بهره وری این صنعت شده است.

سنسور(حسگر)های نفت و گاز و پتروشیمی: این بخش از سنسورها شامل سنسور فشار، سنسور دما، سنسور سطح سیالات، سنسور جریان سیالات، سنسور چگالی سنج، سنسور لرزش و ... میشود. استفاده از این سنسورها باعث افزایش راندمان این صنعت و همچنین صرفه جویی در نفت و گاز که سرمایه های ملی هستند میشود.

سنسور(حسگر)های خودرو: این بخش از سنسورها شامل سنسور فشار، سنسور دما، سنسور دورموتور، سنسور مپ (فشار منیفولد هوا)، سنسور فشار روغن، سنسور سطح بنزین، سنسور موقعیت میل سوپاپ، سنسور سرعت، سنسور ضربه، سنسور دمای آب یا خنک کننده موتور و ... میشوند. این سنسورها باعث افزایش کیفیت رانندگی و ایمنی سرنشینان،  کاهش مصرف سوخت و افزایش طول عمر قطعات خودرو میگردند. یکی از شرکت های پیشرو و با تجربه در زمینه این نوع سنسورها شرکت راشا مکاترونیک پارت است.

خودروها در طول سال‌ها با ظهور قطعات الکترونیکی پیچیده‌تر شده‌اند و یکی از حیاتی‌ترین ابزارهای الکترونیکی حسگر است. چندین حسگر در یک خودرو وجود دارد که جنبه های مختلف یک وسیله نقلیه را کنترل می کند و اطلاعات را به راننده یا ECU (واحد کنترل الکترونیکی) ارسال می کند.

سنسور خودرو یک وسیله الکترونیکی است که جنبه های مختلف خودرو را کنترل می کند و اطلاعات را برای راننده یا ECU (واحد کنترل الکترونیکی) ارسال می کند. در شرایط خاص، ECU بر اساس اطلاعات دریافتی از سنسور به طور خودکار تنظیمات مربوط به قطعه خاص را انجام می دهد. نکات زیر جزئیات بیشتری را در مورد سنسورهای خودرو پوشش می دهد.

سنسورها می‌توانند جنبه‌های مختلف خودرو مانند دما، سیستم خنک‌کننده، موتور، فشار روغن، میزان انتشار، سرعت خودرو و غیره را کنترل کنند. اندام های حسی انسان (چشم، بینی، دهان، زبان و دست) بهترین مثال برای درک اصل کار حسگرها هستند. آنها سیگنال هایی را به مغز می فرستند و مغز تصمیم می گیرد.

بیشتر بخوانید: مهندسی معکوس برد الکترونیکی چیست و چه کاربردی در الکترونیک دارد؟

به طور مشابه، سنسورهای خودرو سیگنال هایی را به ECU ارسال می کنند تا تنظیمات مناسب را انجام دهند یا به راننده هشدار دهند. سنسورها از لحظه روشن شدن موتور به طور مداوم جنبه های مختلف خودرو را زیر نظر دارند. در یک خودروی مدرن، سنسورها در همه جا وجود دارند، از موتور گرفته تا کم‌ترین اجزای الکتریکی خودرو. حال نحوه عملکرد برخی از این سنسورهای خودرو را بررسی میکنیم.

سنسورهای خودرو از اجزای ضروری خودروهای مدرن هستند زیرا اطلاعات مهمی را برای سیستم های کنترل خودرو فراهم می کنند. این سنسورها جنبه های مختلف عملکرد خودرو از جمله سرعت، دما، فشار و سایر پارامترهای حیاتی را اندازه گیری و نظارت می کنند.

یکی از عملکردهای اصلی سنسورها بهبود ایمنی است. به عنوان مثال، سیستم ترمز ضد قفل (ABS) از سنسورهای چرخ برای نظارت بر سرعت هر چرخ استفاده می کند. اگر چرخ در حالی که ماشین هنوز در حال حرکت است از چرخش باز بماند، ABS فشار ترمز را کاهش می دهد تا از لغزش جلوگیری کند و اطمینان حاصل شود که راننده کنترل ماشین را حفظ می کند.

به طور مشابه، سیستم ایربگ از سنسورهایی برای تشخیص تغییرات ناگهانی در سرعت خودرو استفاده می کند و کیسه هوا را برای محافظت از سرنشینان در صورت برخورد باز می کند. یکی دیگر از عملکردهای ضروری سنسورها بهبود بهره وری سوخت است. حسگرهایی مانند سنسور اکسیژن، سنسور فشار سوخت و سنسور جریان هوای جرمی با هم کار می کنند تا سیستم تحویل سوخت خودرو را بهینه کنند و از کارآمدی موتور اطمینان حاصل کنند.

با نظارت بر مخلوط سوخت و هوا، حسگرها می توانند جریان سوخت را تنظیم کنند تا بازده احتراق را به حداکثر برسانند و در نتیجه مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش دهند. سنسورها نقش مهمی در افزایش عملکرد، ایمنی و کارایی خودرو دارند.

نحوه عملکرد سنسورها و حسگرهای خودرو

نحوه عملکرد سنسورها و حسگرها در خودرو با توجه به کمیت مورد اندازه گیری، دقت و سرعت مورد نیاز، صرفه اقتصادی و ... متفاوت است. در اینجا میخواهیم نحوه عملکرد سنسورهای فشار، دما، دورموتور و سنسور مپ (فشار منیفولد هوا) را بررسی کنیم.

سنسور یا حسگر فشار: یکی از راه های ساخت سنسور یا حسگر فشار، استفاده از پل وتسون به شکل زیر است. مقاومت های قرار داده شده در پل از نوع استرین گیج هستند. همانطور که در شکل با فلش نشان داده شده، در دو عدد از این استرین گیج ها با افزایش فشار، مقاومت افزایش می یابد و در دو تای دیگر با افزایش فشار، مقاومت کاهش می یابد.

خروجی این پل یک ولتاژ است که به وسیله آن میتوان فشار را اندازه گیری کرد. دلیل استفاده از پل وتسون در این روش، عدم وابستگی ولتاژ خروجی به پارامترهای دیگر فیزیکی از جمله دما است.

لازم به ذکر است روش بیان شده تنها یکی از روش های ساخت سنسور یا حسگر فشار است که بسیار ساده و ارزان قیمت است.

سنسور یا حسگر دما: یکی از متداول ترین روش های طراحی سنسور(حسگر)های دمایی، استفاده از پل وتسون مانند سنسور یا حسگر فشار است.

همانطور که شکل زیر نشان داده شده، نیاز به چهار مقاومت دمایی داریم که دو تای آنها با افزایش دما دچار افزایش مقاومت میشوند که آنها را رو به روی هم قرار میدهیم، و دو تای آنها با افزایش دما دچار کاهش مقاومت میشوند که آنها را هم رو به روی هم قرار میدهیم. ولتاژ خروجی را میتوان با توجه به مشخصات مقاومت ها به میزان دمای اندازه گیری شده تبدیل کرد. 

این سنسوری است که می تواند دمای موتور را کنترل کند. مدیریت حرارتی برای عملکرد روان یک وسیله نقلیه بسیار مهم است. از این رو، یکی از سنسورهای حیاتی در خودرو است. سنسور همچنین وظیفه عملکرد موثر سیستم خنک کننده را بر عهده دارد. این سنسور همچنین می‌تواند به غواص هشدار دهد اگر مایع خنک‌کننده موتور کم است یا رادیاتور به درستی کار نمی‌کند.

سنسور یا حسگر دور موتور: نحوه کار این سنسور یا حسگر به این شکل است که چرخش چرخ دنده ها، در سنسور یا حسگر میدان مغناطیسی ایجاد کرده که بزرگی این میدان وابسته به سرعت چرخش چرخ دنده، جنس آن و ابعاد آن است. خروجی این سنسور یا حسگر به ECU خودرو ارسال میگردد و با مشخص شدن دور موتور، اقدامات لازم انجام میشوند.

از وظایف این سنسور یا حسگر میتوان به تنظیم دور موتور و تنظیم زمان جرقه زنی اشاره کرد. در صورت خرابی سنسور یا حسگر، باید در اولین فرصت تعویض شود. از نشانه های خرابی آن میتوان به عدم روشن شدن خودرو با وجود استارت خوردن و نمایش نادرست دور موتور اشاره کرد. شکل زیر نمونه ای از این سنسور یا حسگر را نمایش میدهد.

سنسور یا حسگر مپ (فشار منیفولد هوا): این سنسور یا حسگر میزان هوای ورودی به موتور خودرو را میسنجد. وقتی پدال گاز تا انتها باز باشد و موتور روشن باشد، فشار منیفولد هوا تقریبا به صفر میرسد. این سنسور یا حسگر در مجرای ورودی هوا به پیشرانه خودرو نصب شده است و فشار هوای وارد شده به دریچه ورودی را برای ECU ارسال میکند و ECU با توجه به اطلاعات دریافتی، دریچه هوا را کنترل میکند.

بنابراین وقتی پدال گاز را بیشتر میفشاریم، هوای بیشتری وارد موتور خودرو میشود و وقتی پدال گاز را کمتر میفشاریم، میزان هوای ورودی به موتور کمتر میشود. از علائم خرابی این سنسور یا حسگر میتوان به ریپ زدن خودرو، روشن شدن چراغ چک خودرو، افزایش میزان آلایندگی خودرو، افزایش مصرف سوخت، لرزش بیش از حد خودرو، دوده گرفتن سر شمع ها و کاهش قدرت موتور خودرو بصورت ناگهانی اشاره کرد. شکل زیر نمونه ای از این سنسور یا حسگر را نمایش میدهد.

شرکت راشا مکاترونیک پارت با تجربه ای چندین ساله در حوزه تولید و طراحی برد ، بر روی سنسور(حسگر)های نام برده شده در صنعت خودرو تحقیق و توسعه انجام داده و نمونه سازی آنها را انجام داده است. این شرکت توان مهندسی معکوس جدیدترین و پیچیده ترین سنسور(حسگر)ها جهت مقابله با تحریم ها و تامین نیاز کشور را دارا است.

اگر اطلاعات کافی در رابطه با اینکه مهندسی معکوس چیست را ندارید مقاله ان را در سایت راشا مکاترونیک بخوانید. این شرکت با کسب تجربه و دانش لازم، آماده اختراع و تولید انواع سنسورهای روز بازار خودرو برای کشورمان است. مهندسین این شرکت موفق به بومی سازی سنسور(حسگر)های فوق جهت افزایش کیفیت خودروهای داخلی شده اند. در آینده ای نزدیک این سنسورها توسط این شرکت روانه بازار میشوند.

حال برخی دیگر از انواع سنسور های خودرو را مورد بررسر قرار میدهیم:

سنسور جریان هوا

نوعی سنسور است که حجم و چگالی هوای ورودی به موتور را اندازه گیری می کند. داخل محفظه احتراق قرار می گیرد. این سنسور اطمینان حاصل می کند که مقدار مناسبی از مخلوط هوا و سوخت برای عملکرد بهینه وارد محفظه احتراق می شود. خرابی سنسور جریان هوا می تواند منجر به توقف موتور یا مصرف سوخت بیشتر شود.

سنسور ضربه موتور

ضربه زدن پدیده ای است که در آن مخلوط هوا و سوخت قبل از اینکه شمع جرقه تولید کند مشتعل می شود. راندمان موتور را کاهش می دهد و در طولانی مدت می تواند باعث آسیب به اجزای موتور شود. سنسور ضربه موتور با نظارت بر فرآیند احتراق مخلوط هوا و سوخت، ضربه را تشخیص می دهد. در صورت وجود هرگونه نقصی در احتراق مخلوط هوا و سوخت، سنسور می تواند به راننده هشدار دهد.

سنسور موقعیت میل بادامک

میل بادامک دریچه های ورودی و خروجی موتور را کنترل می کند. سنسور موقعیت میل بادامک بر زمان بندی میل بادامک نظارت می کند تا هوا وارد سیلندر شود و گازهای سوخته در زمان مناسب از سیلندر به بیرون فرستاده شود. اگر زمان بندی خاموش باشد، خروجی برق را با مشکل مواجه می کند و در بدترین حالت ممکن است به سیلندر آسیب برساند.

سنسور موقعیت دریچه گاز

هنگام فشار دادن پدال گاز، موقعیت دریچه گاز را اندازه گیری می کند. سنسور اطلاعات را به ECU ارسال می کند و سپس تصمیم می گیرد که چه مقدار مخلوط هوا و سوخت به سیلندر ارسال شود. معیوب بودن سنسور موقعیت دریچه گاز مانع از انتقال نیرو می شود.

سنسور ولتاژ

سنسور ولتاژ وظیفه مدیریت سرعت دور آرام خودرو را بر عهده دارد. این سنسور همچنین تضمین می‌کند که در صورت لزوم سرعت دور آرام کاهش یا افزایش می‌یابد.

سنسور اکسیژن

همانطور که از نام آن پیداست، سنسور اکسیژن یا O2 میزان اکسیژن موجود در گازهای خروجی را اندازه گیری می کند. به طور کلی سنسور O2 در نزدیکی منیفولد اگزوز و بعد از مبدل کاتالیزوری قرار دارد. این سنسور به تعیین اینکه آیا موتور در حال سوختن مخلوط هوا و سوخت غنی یا بدون چربی است کمک می کند. یک سنسور اکسیژن معیوب می تواند باعث مصرف سوخت بالا، تکان خوردن یا مشکل در سرعت دور آرام شود.

سنسور NOx

سنسور NOx اکسیدهای نیتروژن (NOx) موجود در گازهای خروجی را کنترل می کند. قوانین سختگیرانه ای در رابطه با سطوح مجاز انتشار NOx از خودرو وجود دارد. از این رو، سنسور NOx برای نظارت بر انتشار گازهای مضر ضروری است. سنسور اطلاعات را به ECU منتقل می کند، که سپس تنظیماتی را در مخلوط هوا و سوخت انجام می دهد تا به سطوح مورد نیاز NOx برسد.

سنسور دمای سوخت

این سنسوری است که به طور مداوم دمای سوخت را کنترل می کند تا اطمینان حاصل شود که مصرف سوخت بهینه است. اگر سوخت سرد باشد به دلیل چگالی زیاد سوختن آن زمان بیشتری می برد. به طور مشابه، اگر سوخت گرم باشد، خیلی سریع می سوزد. سنسور دمای سوخت تضمین می کند که سوخت در دمای بهینه به سیلندر برای کارکرد نرم موتور تامین می شود.

سنسور سرعت

همانطور که از نام آن پیداست، سرعت چرخ های خودرو را کنترل می کند. چرخ‌های خودرو می‌توانند با سرعت‌های متفاوتی در هنگام دور زدن از یک گوشه یا در خارج از جاده حرکت کنند. از این رو، سنسور سرعت به ردیابی سرعت هر چرخ کمک می کند.

داده ها به ECU ارسال می شود و می توان از آن توسط ویژگی های ایمنی مانند کنترل کشش و ABS (سیستم ترمز ضد قفل) استفاده کرد.

سنسور سرعت بسیار مهم است، به خصوص برای وسایل نقلیه 4x4.

سنسور پارکینگ

این سنسوری است که هر گونه مانع در جلو یا عقب خودرو را تشخیص می دهد.

سنسور از طریق صدای بوق به راننده هشدار می دهد. هر چه فاصله نزدیکتر می شود، صدای بوق تشدید می شود.

به راننده کمک می کند تا وسیله نقلیه را ایمن پارک کند.

در خودروهای لوکس سطح بالا، داده های حسگر برای سیستم ترمز اضطراری خودکار استفاده می شود. اگر خودرو خیلی به مانع نزدیک شود، به طور خودکار ترمز را فشار می دهد.

سنسور باران

این یک سنسور است که باران را تشخیص می دهد. به طور کلی روی شیشه جلو قرار دارد.

سنسور هنگامی که قطرات باران را روی شیشه جلو تشخیص می دهد سیگنال را به ECU ارسال می کند.

ECU سپس برف پاک کن های شیشه جلو را فعال می کند، زیرا خودرو دارای عملکرد برف پاک کن خودکار است.

سنسور باران به عنوان یک وسیله ایمنی عمل می کند زیرا به طور خودکار برف پاک کن ها را فعال می کند.

مزایا و معایب سنسورهای خودرو

در زیر به مزایای سنسورهای خودرو اشاره شده است.

• حسگرهای خودرو رانندگی را به یک کار آسان تبدیل می کنند.
• حسگرها به راحتی می توانند قطعات معیوب خودرو را تشخیص دهند.
• سنسورها از نگهداری صحیح موتور اطمینان می دهند.
• سنسورها همچنین امکان کنترل خودکار عملکردهای خاص مانند برف پاک کن ها، چراغ های جلو و غیره را فراهم می کنند.
• ECU می تواند تنظیمات دقیقی را با اطلاعات دریافتی از سنسورها انجام دهد.
• حسگرها همچنین می توانند اطلاعات هشدار دهنده را در صورت وجود هر گونه نقص/عیب در اجزای خودرو به راننده منتقل کنند.

در اینجا به برخی از معایب سنسورهای خودرو اشاره می کنیم.

یکی از معایب اصلی وجود سنسورهای زیاد این است که ممکن است در طول زمان از کار بیفتند. سنسور معیوب می تواند منجر به آسیب به اجزای حیاتی خودرو شود. تعمیر یا تعویض آنها می تواند یک امر گران قیمت باشد.

سنسورهای خودرو نقش مهمی در تضمین عملکرد ایمن و کارآمد خودرو دارند. انواع مختلفی از سنسورها در یک خودرو وجود دارد که هر کدام عملکرد خاص خود را دارند، اما همه با هم برای نظارت و تنظیم سیستم ها و اجزای مختلف کار می کنند. ضروری است که این سنسورها را در وضعیت مناسبی نگه دارید تا اطمینان حاصل شود که وسیله نقلیه شما بدون مشکل کار می کند و از مشکلات احتمالی که می تواند از سنسورهای معیوب به وجود بیاید، جلوگیری می کند.

شرکت راشا مکاترونیک پارت بصورت تخصصی در زمینه سنسور های خودرویی فعالیت دارد.