سنسور القايی Proximity Sensor یک نوع سنسور الکترونیکی است که قادر است فاصله بین خود و یک جسم مجاور را اندازه‌گیری کند. این سنسورها در دستگاه‌های الکترونیکی از جمله تلفن‌های همراه، تبلت‌ها، دستگاه‌های الکترونیکی خانگی و سایر دستگاه‌های الکترونیکی مختلف استفاده می‌شوند.
سنسور القايي معمولاً از تکنولوژی نزدیکی فروسرخ استفاده می‌کند. این سنسورها از ارسال پرتوهای فروسرخ توسط یک منبع نوری مانند دیود الکترو لومینسانس LED استفاده می‌کنند. وقتی پرتوهای فروسرخ برخورد می‌کنند، از روش‌های مختلفی برای اندازه‌گیری بازتاب آنها استفاده می‌شود. بر اساس مقدار بازتاب پرتوها، سنسور می‌تواند حضور یا عدم حضور یک جسم مجاور را تشخیص دهد. استفاده از سنسورهای مجاورت القايي در دستگاه‌ها می‌تواند به‌صورت خودکار عملکرد دستگاه را تغییر دهد. به‌عنوان‌مثال، در تلفن‌های همراه، سنسور مجاورت القايي معمولاً در بالای صفحه‌نمایش قرار دارد و وقتی که کاربر تلفن را به سمت گوش خود می‌برد، صفحه‌نمایش خاموش می‌شود تا از لمس تصادفی دست در حین مکالمه جلوگیری شود و مصرف باتری را کاهش یابد.
انواع سنسور القایی
سنسورهای مجاورت القايي بر اساس ظاهر و نوع فناوری استفاده شده در ساخت آنها ممکن است متفاوت باشند. در زیر، چند نوع رایج سنسور مجاورت القايي بر اساس ظاهر آنها آورده شده است:
1.سنسورهای مجاورت القايي نزدیکی فروسرخ IR Proximity Sensors:
این نوع سنسورها از پرتوهای فروسرخ برای اندازه‌گیری فاصله استفاده می‌کنند. آنها شامل یک منبع نوری فروسرخ معمولاً LED و یک دیتکتور فروسرخ هستند. وقتی جسمی در نزدیکی سنسور قرار می‌گیرد و پرتوهای فروسرخ بازتاب می‌شوند، سنسور تغییر می‌کند و می‌تواند حضور جسم را تشخیص دهد.
- سنسورهای مجاورت القايي الکترومغناطیسی Electromagnetic Proximity Sensors :
این نوع سنسورها بر اساس تغییر هم‌زمان در فیلد الکترومغناطیسی که توسط جسم‌ها ایجاد می‌شود، عمل می‌کنند. آنها شامل سنسورهای مبتنی بر اصل اندازه‌گیری تغییرات در ولتاژ هستند.
- سنسورهای مجاورت القايي زاویه‌دار Angular Proximity Sensors:
این نوع سنسورها بر اساس اندازه‌گیری تغییر زاویه بین سنسور و جسم فعالیت می‌کنند. آنها شامل سنسورهایی هستند که میزان تغییر زاویه نسبت به محوریت خاص را اندازه‌گیری می‌کنند.
- سنسور القایی استوانه‌ای
- سنسور القایی استوانه‌ای قطر 8
- سنسور القایی استوانه‌ای قطر 12
- سنسور القایی استوانه‌ای قطر 18
- سنسور القایی استوانه‌ای قطر 30
موارد ذکر شده تنها برخی از نوع‌های سنسورهای القايي هستند و تعداد بسیاری از تکنولوژی‌ها و مدل‌های دیگر نیز وجود دارند. هر نوع سنسور مجاورت القايي برای کاربردهای خاص و در شرایط محیطی خاصی طراحی و استفاده می‌شود.
سنسورهای مجاورت القایی بر اساس ویژگی‌های فنی
سنسورهای مجاورت القایی بر اساس ویژگی‌های فنی می‌توانند متفاوت باشند. در زیر، چند نوع سنسور مجاورت القایی بر اساس ویژگی‌های فنی آورده شده است:
- سنسورهای مجاورت القایی دیجیتال Digital Proximity Sensors :
این نوع سنسورها خروجی دیجیتال دارند که تشخیص حضور یا عدم حضور را به‌صورت دیجیتال (مثلاً 0 و 1) ارائه می‌دهند. آنها معمولاً از فناوری نزدیکی فروسرخ استفاده می‌کنند و میزان بازتاب پرتوهای فروسرخ را تشخیص می‌دهند.
- سنسورهای مجاورت القایی آنالوگ Analog Proximity Sensors :
این نوع سنسورها خروجی آنالوگ دارند که میزان فاصله را به‌صورت مقدار آنالوگ (مثلاً ولتاژ یا جریان) ارائه می‌دهند. آنها معمولاً از فناوری نزدیکی فروسرخ IR، فناوری فرکانس ماهر RF یا فناوری فراصوت Ultrasound استفاده می‌کنند.
- سنسورهای مجاورت القایی آنالوگ – دیجیتال Analog-Digital Proximity Sensors:
این نوع سنسورها هم‌زمان خروجی آنالوگ و دیجیتال دارند. در حالت آنالوگ، میزان فاصله را به‌صورت مقدار آنالوگ ارائه می‌دهند و در حالت دیجیتال، تشخیص حضور یا عدم حضور را به‌صورت دیجیتال ارائه می‌دهند.
- سنسورهای مجاورت القایی توانمندی چندگانه Multi-Modal Proximity Sensors :
این نوع سنسورها قادرند بر اساس نیاز و شرایط محیطی، از چندین فناوری و تکنولوژی مختلف برای اندازه‌گیری فاصله و تشخیص آن استفاده کنند. به‌عنوان‌مثال، می‌توانند هم‌زمان از فناوری نزدیکی فروسرخ و فناوری فراصوت استفاده کنند.
همچنین، سنسورهای مجاورت القایی ممکن است در طیف وسیعی از برداشت‌ها و دامنه‌های فاصله کاری موجود باشند که می‌تواند بسته به نیاز و کاربردهای مختلف تغییر کند. لازم به ذکر است که این تقسیمات تنها برخی از نوع‌های سنسورهای مجاورت القایی بر اساس ویژگی‌های فنی بودند و تعداد بسیاری از تکنولوژی‌ها و مدل‌های دیگر نیز وجود دارند. هر نوع سنسور مجاورت القایی بر اساس ویژگی‌های فنی مانند محدوده فاصله کاری، دقت اندازه‌گیری، سرعت پاسخگویی، قدرت مصرفی، واکنش به مواد خاص (مثلاً فلزات) و سایر ویژگی‌های مرتبط طراحی و استفاده می‌شود.
ویژگی و کاربرد سنسورهای مجاورت القایی
سنسورهای مجاورت القایی Proximity Sensors ویژگی‌ها و کاربردهای متنوعی دارند. در ادامه، ویژگی‌ها و کاربردهای اصلی این سنسورها را توضیح می‌دهم:
ویژگی‌های سنسورهای مجاورت القایی:
- تشخیص حضور: سنسورهای مجاورت القایی قادرند حضور یا عدم حضور اشیا و جسم‌ها را تشخیص دهند. با ایجاد تغییرات در میدان الکترومغناطیسی، فروسرخ یا فراصوتی، این سنسورها قادرند جسم‌ها را تشخیص داده و اطلاعات مربوط به حضور آنها را ارائه کنند.
- اندازه‌گیری فاصله: بسیاری از سنسورهای مجاورت القایی قادر به اندازه‌گیری فاصله بین خود و جسم‌های هدف هستند. این اندازه‌گیری معمولاً با استفاده از فناوری‌های نزدیکی فروسرخ، فراصوت، لیزر یا رادار انجام می‌شود.
- خروجی آنالوگ یا دیجیتال: سنسورهای مجاورت القایی می‌توانند خروجی آنالوگ (مثلاً ولتاژ یا جریان) یا خروجی دیجیتال (مثلاً 0 و 1) داشته باشند که به تشخیص حضور یا فاصله می‌پردازند. این ویژگی به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد سنسورها را با سیستم‌های مختلفی ارتباط برقرار کرده و از آنها استفاده کنند.
- قابلیت تنظیم و حساسیت قابل‌تنظیم: برخی از سنسورهای مجاورت القایی قابلیت تنظیم حساسیت دارند. این به کاربران اجازه می‌دهد میزان حساسیت سنسور را بر اساس نیاز خودتنظیم کنند و به شکلی انعطاف‌پذیر از آنها استفاده کنند.
کاربردهای سنسورهای القایی:
- خودروها: سنسور القایی در خودروها برای تشخیص حضور اشیا در نزدیکی خودرو، تشخیص ورود به خودرو (مانند باز و بسته‌شدن در) و کنترل سیستم‌های ایمنی مانند فرمان ایمنی و ترمز استفاده می‌شوند.
- الکترونیک مصرفی: این سنسورها در دستگاه‌های الکترونیکی مانند تلفن همراه، تبلت و لپ‌تاپ، ساعت هوشمند و دستگاه‌های لمسی به کار می‌روند. همان‌طور که گفته شد آنها از سنسورهای مجاورت القایی برای تشخیص حضور نزدیکی صفحه‌نمایش و خاموش‌کردن خودکار نمایشگر در هنگام نزدیک‌شدن صورت به صفحه استفاده می‌کنند.
- رباتیک و خطوط تولید: در صنعت رباتیک و خطوط تولید، سنسورهای مجاورت القایی برای تشخیص وضعیت و موقعیت اشیا و قطعات در فرایندهای تولید، رهگیری و حرکت ربات‌ها و ایجاد سیستم‌های ایمنی استفاده می‌شوند.
- سیستم‌های امنیتی: در سیستم‌های امنیتی مانند سیستم‌های ضدسرقت و دوربین‌های مداربسته، سنسورهای القایی به‌منظور تشخیص حضور افراد و اشیا ناشناخته و هشداردهی استفاده می‌شوند.
- صنعت خودروسازی: در صنعت خودروسازی، سنسورهای مجاورت القایی برای تشخیص حضور و جابه‌جایی اجسام در خطوط تولید، کنترل سیستم‌های رانندگی خودکار و سیستم‌های پارکینگ خودکار استفاده می‌شوند.
- صنعت هوشمند: در صنعت هوشمند و خانه هوشمند، سنسورهای مجاورت القایی برای تشخیص حضور افراد و کنترل سیستم‌های روشنایی و خاموشی، سیستم‌های تهویه و سیستم‌های امنیتی استفاده می‌شوند.
- صنعت پزشکی: سنسور القایی در صنعت پزشکی، برای تشخیص حضور اشیاء و افراد در محیط‌های پزشکی، کنترل سیستم‌های روشنایی و خاموشی در اتاق‌های بیمارستانی و سیستم‌های ایمنی استفاده می‌شوند.
خلاصه مطلب
سنسور القایی یک تکنولوژی مفید در دستگاه‌های الکترونیکی است که به طور خودکار و در زمان و مکان مناسب، کارکرد دستگاه را تغییر می‌دهد.
موارد ذکر شده، کاربردهای سنسور القایی هستند و این سنسورها در صنایع و برنامه‌های مختلف دیگر نیز استفاده می‌شوند. بسته به نوع سنسور و نیازهای مورداستفاده، ویژگی‌ها و کاربردهای دقیق‌تر ممکن است متفاوت باشند.
