سنسور نوری

سنسور نوری چیست؟

سنسور نوری وسیله ای است که شدت نور شناسایی و اندازه گیری کرده و پرتوهای نور را به سیگنال های الکترونیکی تبدیل می کند. در این مقاله از سری مقاله های فروشگاه اینترنتی پارس سنسور، شما را به طور کامل با سنسورهای نوری آشنا کرده و این نوع سنسور پرکاربرد را مورد بررسی قرار می دهیم. پس تا انتهای مقاله با ما همراه باشید.

سنسورهای نوری معمولا توانایی تشخیص نور در محدوده خاصی از طیف های الکترومغناطیسی (فرابنفش، مرئی و مادون قرمز) را دارند. این سنسورها طول موج، فرکانس یا قطبش نور را تشخیص می دهند و آن را به دلیل اثر فوتوالکتریک به سیگنال الکتریکی تبدیل می کنند.

می توان گفت سنسور نوری مانند مقاومت نوری، کمیت فیزیکی نور را اندازه گیری می کند و آن را به شکلی که توسط دستگاه خوانده می شود، ترجمه می کند. معمولاً سنسور نوری بخشی از یک سیستم بزرگتر است که یک دستگاه اندازه گیری، منبع نور و خود سنسور را به هم مرتبط می کند.
یکی از ویژگی های سنسور نوری توانایی آن در اندازه گیری تغییرات یک یا چند پرتو نور است. این تغییر اغلب بر اساس تغییرات در شدت نور است. هنگامی که تغییر فاز رخ می دهد، سنسور نور به عنوان یک ماشه فوتوالکتریک عمل می کند و بسته به نوع سنسور، خروجی الکتریکی را افزایش یا کاهش می دهد. در واقع حسگرهای نوری می توانند به روش تک نقطه ای یا از طریق توزیع نقاط کار کنند. در روش تک نقطه ای، برای فعال کردن سنسور نیاز به تغییر فاز است.

سنسورهای نوری و بررسی خواص مختلف نور

خواص مختلف نور را می توان با انواع خاصی از سنسورهای نوری بررسی کرد:

• در بیشتر موارد، قدرتیا شدت نوری حس می شود.  برای این منظور، اغلب از یک فتودیود یا نوع دیگری از ردیاب نور استفاده می شود .البته گاهی اوقات، شخص از یک آشکارساز حرارتی استفاده می کند. آشکار ساز حرارتی وسیله ای است که تابش نوری را به گرما تبدیل می کند. در این حالت افزایش دمای حاصل را معمولاً با وسایل الکترونیکی اندازه گیری می کنند .سنسورهای قدرت یا شدت را می توان در ابزارهای اندازه گیری مانند قدرت سنج نوری و مانیتور قدرت نوری ادغام کرده و مورد استفاده قرار داد.
• کاربردهایی وجود دارد که در آن فرد نیاز به درک موقعیت فضایی پرتو نوردارد. برای چنین اهدافی، انواع مختلفی از آشکارسازهای حساس به موقعیت وجود دارد که برخی از آنها دارای وضوح فضایی فوق‌العاده بالایی هستند.
• سایر حسگرهای نوری می توانند خواص اضافی پرتوهای نور یا نور منتشر را آزمایش کنند، به عنوان مثال در مورد قطبشیا طیف نوری .

مزایای استفاده از سنسورهای نوری

حسگرهای نوری مزایای قابل توجهی نسبت به فناوری های رقیب دارند. در ادامه به مزایای این حسگرها می پردازیم:

این نوع از حسگرها نسبت به فناوری های رقیب خود، user friendly محسوب می شوند و تطبیق پذیری بالایی دارند از این رو استفاده از آنها آسان است. از طرف دیگرسنسورهای نوری قابلیت استفاده در شرایط سخت و محیط های خشن مانند میدان‌های الکتریکی شدید را نیز دارند. حساس بودن به تداخلات الکترومغناطیسی از دیگر مزایای این نوع از حسگرهاست. بسته به نوع استفاده، این سنسورهای می توانند مقرون به صرفه نیز باشند.

انواع سنسور نوری

ویژگی اصلی تمام حسگرهای نوری انتقال و دریافت نور است. نور منعکس شده یا قطع شده توسط جسم مورد نظر توسط  چندین نوع دستگاه نوری بر اساس نوع ماده (مانند چوب، فلز، پلاستیک، شفاف یا محصول رنگی) ارزیابی می شود.

منابع نور مختلفی در حسگرهای نوری استفاده می شود. به طور کلی منبع نوری مورد استفاده  باید تک رنگ، ماندگار و فشرده باشد. دو نوع رایج منبع نورعبارتند از:

Light Emmiting Diode : LED*

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Laser :*

سنسورهای نوری به دو صورت خارجی یا داخلی در دستگاه قرار می گیرند. حسگرهای نوری خارجی که به عنوان حسگرهای بیرونی نیز شناخته می شوند، مقدار مورد نیاز نور را جمع آوری و منتقل می کنند. در مقابل، حسگرهای داخلی یا درونی معمولاً برای اندازه‌گیری خمیدگی و سایر تغییرات مربوط به جهت نور استفاده می‌شوند. سنسورهای درونی معمولاً در فیبر نوری یا دیگر دستگاه‌ها تعبیه می‌گردند.

برخی از انواع متداول سنسورهای نوری عبارتند از:

• سنسورهای پرتویی
• سنسورهای بازتابی
• سنسورهای بازتاب منتشر

ما در فروشگاه اینترنتی پارس سنسور انواع مختلف سنسورهای نوری پرکاربرد را در مدل های متفاوت  عرضه کرده ایم. شما می توانید به راحتی به صورت آنلاین سفارش خود را ثبت کرده و سنسور نوری مدنظر خود را خریداری نمایید.

کاربرد های سنسور نوری

همانطور که پیشتر گفتیم، سنسورهای نوری به دلیل ویژگی‌های برجسته‌شان مانند تطبیق پذیری، حساس بودن به تداخلات الکترومغناطیسی و استفاده ساده، بسیار پرکاربرد هستند و در بسیاری از دستگاه ها از جمله رایانه ها و آشکارسازهای حرکتی استفاده می شوند.

به طور خلاصه کاربردهای سنسورهای نوری را می توان  در زمینه های زیر دسته بندی کرد:

• استفاده در سیستم های هشدار
• کاربردهای زیست پزشکی و مراقبت های بهداشتی

مانند : فوتوپلتیسموگرافی (پایش ضربان قلب)، دستگاه های ضد عفونی کننده بدون تماس، آنالایزرهای تنفسی، تشخیص و تعیین کمیت نشانگرهای زیستی در سرم انسانی

• استفاده در فلاش های عکاسی
• کاربرد در کشاورزی
• کاربرد های زیست محیطی

مانند تشخیص فلزات سنگین در خاک

• کاربرد در صنعت

مانند تشخیص سطوح مایع در تاسیسات مهندسی

آینده صنعت سنسورهای نوری

با بررسی وضعیت بازار و میزان فروش این نوع از سنسورها می توان پی برد که میزان تقاضا برای سنسورهای نوری کاملا روند افزایشی دارد. البته که این نتیجه گیری اصلا جای تعجب ندارد. چرا که اختراع و کاربرد گسترده ی  لامپ های اتوماتیک، حسگرهای موقعیت، گوشی های هوشمند و حسگرهای فوتوالکتریک، تقاضای گسترده ای را برای حسگرهای نوری ایجاد نموده است. همچنین در سالهای اخیر ما شاهد رشد قابل توجه بازار بیومتریک هستیم. بازاری که با استقرار حسگرهای فیبر نوری در هوافضا، دفاع و توسعه خانه های هوشمند کاملا در ارتباط است. از طرف دیگر حسگرهای نوری مورد استفاده در آنالیزهای زیست پزشکی حیاتی را با هزینه ای کم می توان توسعه داد. همه ی این موارد بیانگر آینده امیدوارکننده صنعت سنسورهای نوری و توجه ویژه صنعت الکترونیک به این نوع از سنسورهاست.