Üye Girişi
Sensörler günümüzde teknolojinin temel yapı taşlarından biri olarak kabul ediliyor. Bunun nedeni sensör çeşitlerinin çevresel değişimleri algılama ve bunu elektriksel sinyallere dönüştürme noktasında büyük bir başarı sergiliyor olmasıdır. Bu başarı, sensör çeşitlerinin gün geçtikçe daha fazla alanda ya da sistemde kullanılmasını beraberinde getiriyor. Modern çağda artık sensör çeşitleri ile donatılan sistemler hayatımızda daha fazla yer almaya başladı. Bir anlamda cihazların sensörler sayesinde çevrelerini duymaya, görmeye ve hissetmeye başladığını da söyleyebiliriz.
Peki, sensör nedir ve nasıl bir çalışma prensibine sahiptir? Günümüz teknolojisinde kaç çeşit sensör tipi bulunuyor? Bu soruların yanıtlarını ve çok daha fazlasını hemen sizlere aktarıyor ve sensör dosyasını sizler için açıyoruz.
Sensör, fiziksel bir unsuru algılayarak ölçümleyebilen ve bunu elektrik sinyaline dönüştürebilen bir cihaz çeşididir. Sensörlerin ısıdan ışığa, hareketten neme ya da gaza kadar pek çok unsuru algılayan türleri bulunuyor. Çevrede meydana gelen fiziksel ya da kimyasal değişimleri algılama özelliği, günümüz teknolojisinde sensör çeşitlerini vazgeçilmez kılıyor. Bu değişimi algılamakla kalmayıp elektrik sinyaline dönüştürmesi ve mevcut sistemin elektronik aksamına aktarması da sensör çeşitlerinin önemli özelliklerinden biridir.
Sensörler, analog ya da dijital çıkış verebilirler. Analog sensörler, algıladıkları değişimi sürekli bir elektrik sinyali şeklinde iletirken dijital sensörler ise sadece iki durum arasında geçiş yapma özelliği sergiler. Bu da açık veya kapalı, yani 1 ya da 0 şeklindedir.
Sensörlerin çalışma prensibi, algıladıkları fiziksel büyüklüğe göre değişkenlik gösterir. Genel olarak sizlere fikir vermesi bakımından temel mantığı açıklayabiliriz. Bu da dış ortamdan yani çevreden gelen ısı, duman, ışık, hareket gibi bir uyarıcıyı algılaması ve elektrik sinyaline dönüştürerek bu sinyali elektronik aksama iletmesi şeklindedir. Sensörlerin çalışma şekli genel olarak şu aşamalarla gerçekleşir:
Algılama
Sensör, çevredeki değişimi fiziksel olarak algılar. Buna sensörün belirlenen ısı değerinden daha yüksek ısıyı algılaması ya da hareketi algılaması gibi örnekler verebiliriz.
Dönüştürme
Sensör algıladığı bu değişimi dönüştürücü eleman yardımı ile elektriksel sinyale dönüştürür. Dönüştürücü eleman sensör çeşitlerinin temel aksamı içerisinde yer alır.
Çıkış üretimi
Üretilen elektriksel sinyal mikroişlemciye ya da kontrol kartına yani sistemin ya da cihazın elektronik aksamına iletilir. Bu sinyal yardımı ile elektronik sistemde sensöre bağlı elemanlar devreye girer ve işlev yerine getirilmiş olur.
Elbette sensör tipine göre bu işleyişte bazı küçük değişimler olabilir. Bazı sensör çeşitleri doğrudan akım sinyali üretiyorken bazıları direnç ya da kapasite değişimini sağlayabilir.
Sensör çeşitleri algıladıkları fiziksel unsura bağlı olarak farklı türlere ayrılır. Günümüzde en yaygın kullanılan sensör türleri şu şekildedir:
1. Sıcaklık Sensörleri
Sıcaklık sensörü, bir ortamdaki sıcaklığı ölçer ve sıcaklık değişimini algılama özelliğine sahiptir. Sıcaklığın belirlenen değerin altına düşmesi ya da üstüne çıkması durumunda bunu algılayarak elektriksel sinyal gönderir. Günümüzde en yaygın kullanılan sensör tiplerinden biri sıcaklık sensörleridir. Ortamdaki sıcaklığın yanı sıra bir yüzeydeki sıcaklığı da algılama özellikleri vardır.
2. Işık Sensörleri
Işık sensörleri ortamdaki ışık miktarını algılayabilen sensörlerdir. Fotodiyot, fototransistör veya LDR (Light Dependent Resistor) gibi elemanların bu kategoride değerlendirildiğini söyleyebiliriz. Aydınlatma sistemlerinden cep telefonlarına kadar çok geniş bir kullanım alanına sahip olan ışık sensörleri de artık vazgeçilmezlerden biri haline gelmiştir.
3. Hareket Sensörleri
Hareket sensörleri, belirli bir mesafede bulunan cisimlerin hareketini algılayan sensör tipidir. Yakınlık sensörleri de bu grupta değerlendirilir ve bu cihazlar cisimin belirli bir mesafeye yaklaşması durumunda devreye girer. Otomatik kapılar ya da asansör sistemleri gibi pek çok sistemde, alanda hareket sensörleri ile yakınlık sensörlerinin kullanıldığını söyleyebiliriz.
4. Basınç Sensörleri
Gaz ve sıvı basıncını ölçebilen basınç sensörleri, diğerlerine nazaran biraz daha karmaşık bir sisteme sahiptir. İç aksamlarında bulunan özel ekipmanlar ve malzemeler yardımı ile basınç değişimlerini algılayarak elektriksel sinyal üretirler. Tıbbi cihazların bazılarında kullanılan basınç sensörleri hava kompresörleri gibi ürünlerde de tercih edilir.
5. Nem Sensörleri
Ortamdaki nem miktarını ölçen sensörler nem sensörü olarak adlandırılır. Çoğunlukla direnç tabanlı ya da kapasitif olan bu ürünler özellikle iklimlendirme sistemlerinde yoğun biçimde kullanılır. Bununla birlikte hava istasyonlarında ya da tarımsal sulamalarda da kullanıldıklarını söyleyebiliriz.
6. Gaz ve Duman Sensörleri
Adından da anlaşılabileceği gibi dumanı ya da gazı algılama özelliğine sahip sensörlerdir. Kendi içerisinde pek çok farklı alt türe ayrılan bir sensör tipidir. Gaz ve duman sensörleri, yangın alarm sistemleri başta olmak üzere endüstriyel alanlarda da yaygın biçimde kullanılır.
7. Manyetik Sensörler
Manyetik alanın varlığını ya da değişimini algılayan sensör tipidir. Güvenlik sistemlerinde sıklıkla kullanılan bu sensörler motor hız kontrolü gibi farklı alanlarda da devreye girebilen cihazlardır.
8. Ses ve Titreşim Sensörleri
Titreşim sensörleri mekanik titreşimi algılayan bir yapıya sahiptir. Ses sensörleri ise akustik dalgaları algılar. Otomasyon sistemlerinde ya da mühendislik uygulamalarında sıklıkla kullanılan sensörlerdir.
Sensörler, çok geniş bir kullanım alanına sahiptir ve başlıca kullanım alanlarını şu şekilde sıralayabiliriz:
Endüstriyel Alanlar
Endüstriyel alanlarda sensör tiplerinin neredeyse tamamından faydalanılır. Üretim hatları, taşıma bantları, kalite kontrol sistemleri ve daha pek çok sistemde çeşitli sensör çeşitleri de bulunur. Böylelikle olası bir durumda sensörün devreye girmesi ve sistemi durdurması, uyarı vermesi sağlanır.
Otomotiv Sektörü
Modern otomobillerde onlarca sensör bulunduğunu belirtmeliyiz. Hava yastığı sensörleri, oksijen sensörleri, park sensörleri gibi sensör çeşitleri ile çok daha güvenli bir sürüş elde edilmesi hedeflenir.
Akıllı Ev Sistemleri
Ev otomasyonu alanında sensörler çok büyük bir rol oynarlar. Hareket sensörü, sıcaklık sensörü, ışık sensörü ya da gaz sensörü gibi sensör tipleri akıllı ev sistemlerinde yoğun biçimde kullanılan cihazlardır.
Sağlık Teknolojileri
Tıbbi cihazlar ve sağlık takip sistemleri de sensör çeşitlerinin sıklıkla kullanıldığı alanlardır. Modern sistemlerde ve cihazlarda kalp atış hızı, kan basıncı, oksijen seviyesi veya vücut sıcaklığı gibi değerler sensörlerle ölçülür. Ayrıca giyilebilir tıbbi cihazlarda da çeşitli sensörler vardır.
Tarım ve Çevre İzleme
Günümüzün modern sistemlerinde toprağın nemi, hava sıcaklığı, yağış miktarı ve güneş ışığı gibi veriler sensörlerle ölçülerek akıllı tarım sistemlerine aktarılır. Dolayısıyla tarım ve çevre analiz alanlarında da sensör çeşitleri kullanılır.
Güvenlik ve Enerji Sistemleri
Yangın algılama, gaz kaçağı tespiti, hareket izleme ve enerji tüketim kontrolü gibi alanlarda sensörler kritik öneme sahiptir. Aynı zamanda güneş enerji sistemlerinde de sensörlerin kullanıldığını eklemek gerekir.
