[b] التعرف علي حساسات ووسائل التحكم الكهربي [/b]

جزاك الله كل خير وجعله في ميزان حسناتك

Admin عدد المساهمات : 223 تاريخ التسجيل : 22/11/2010

11) الحساسات العاكسة

وهي إحدى أنواع الحساسات البصرية الشائعة من النوع العاكس ، حيث يكون المرسل والمستقبل متوضعين في نفس الوحدة ، يرسل المشع الضوء الذي يرتد عن المنتج ليتم تحسس ذلك المنتج ، ويعود الضوء المنعكس عن المنتج إلى المستقبل الذي يتحسسه ، ويتغير نتيجة له .

إن لهذه الحساسات مسافة تحسس أقل من الأنواع البصرية الأخرى لأنها تعتمد على الضوء المنعكس عن المنتج .

إن خطوط الضوء المنكسرة تمثل الأسلوب النبضي للإضاءة والذي يستخدم لضمان أن الإضاءة المحيطة لم تتداخل مع المنتج .

مسافة التحسس للحساس تحدد من قبل قدرة الجسم على عكس الضوء وتمريره للمستقبل .

12) حساسات الأشعة البينية

هناك نوع آخر شائع من أنواع الحساسات وهو حساس الأشعة البينية . ويكون المرسل والمستقبل في مجموعتين منفصلتين ، يرسل المشع خطوط الضوء عبر الوسط المحيط والتي يتم تحسسها من قبل المستقبل ، فإذا كان المنتج بين المشع والمستقبل فإنه سيتوقف مرور الضوء ويعرف المستقبل عندها أن المنتج موجود .

ويمتاز هذا النوع من الحساسات بانعدام الوصل الميكانيكي بين الحساس والجسم الفيزيائي المتنقل المراد قياس موضعه ، حيث يتم ذلك عن طريق حقل مستمر بينهما .

فيكون إما حقل تحريض مغناطيسي ، من أجل الحساسات ذات التغير في المحارضة أو التي تعتمد على أثر هال أو ذات الممانعة المغناطيسية ، أو أنه حقل كهرطيسي من أجل حساسات تيار فوكو ، أو أنه حقل كهربائي ساكن من أجل الحساسات السعوية .

13) حساسات النوع الارتدادي

إن الحساسات الارتدادية مشابهة للحساسات العاكسة ، حيث يكون المرسل والمستقبل متوضعين في نفس المجموعة ، والاختلاف أن الحساس الارتدادي يبدد الضوء المنعكس بدلاً من المنتج . يشبه هذا العاكس العواكس المستخدمة في الدراجات ، وتمتلك الحساسات الارتدادية مجال تحسس أكبر من العاكسة ، ولكن مجالها أقل من حساسات الأشعة الارتدادية .

إن خواص الاستقبال الممتاز تعتمد على شكل وحجم الجسم ، والذي يعطي مجال أكبر للتحسس من الأنواع الأخرى ، وبالتالي فإن أشعة الضوء المنكسرة تمثل الأسلوب النبضي للإضاءة المستخدمة.

14) حساسات الألياف البصرية

وفيها يكون المرسل نفسه المستقبل ، وتكون كابلات الألياف البصرية مربوطة لكليهما ، حيث أن إحدى الكابلات موصل مع المرسل ، والآخر موصل مع المستقبل .

وتكون هذه الكابلات مرنة وصغيرة جداً ، حيث يمر الضوء المنبعث من المرسل خلال الكبل ليخرج من الطرف الآخر من نهاية الكبل المتصل مع المستقبل الذي يتحسس الإشارة ،

وهذه الكابلات يمكن استخدامها في الحساسات البينية والعاكسة .

15) الحساسات اللونية المحددة

وهي نوع خاص من الحساسات العاكسة ، وهذا النوع من الحساسات يمكنه أن يفرق بين الألوان ، وبشكل أخص بين الأطياف اللونية . ويستخدم في فحص اللافتات وتخزين المجموعات من خلال ألوانها المحددة ، ويتم اختيارها وفق اللون الذي سيتم تحسسه ، بالإضافة إلى إمكانية ضبط الحساسية للحصول على الدقة المناسبة والعالية .

16) حساسات الليزر

يستخدم الليزر كمنبع للضوء في الحساسات البصرية ، ويمكن أن تستخدم حساسات الليزر للحصول على دقة عالية في الفحص ، كما أن الخرج بالنسبة لهذه الحساسات يمكن أن يكون تشابهياً أو رقمياً . وبشكل عام فإن الخرج الرقمي يستخدم ليشير إلى فشل أو نجاح العملية أو دلالات أخرى ، ويمكن استخدام الخرج التشابهي ، للإشارة إلى التغيرات وتسجيل القياسات الفعلية .

17) الحساسات الفوق صوتية

وهي تستخدم أمواج ضيقة من الأمواج الفوق صوتية ، للكشف والقياس . وفي الواقع إن الحساسات الفوق صوتية أشبه بالرادار ، حيث أن حزمة الأمواج الفوق صوتية ضيقة بحوالي

(5 مم) ، ترتد عن الجسم باتجاه الحساس ، ويقوم الحساس عندها بتحديد مسافة الجسم ، كما انه يستطيع أن يحدد حجم الجسم أيضاً .إنّ أجساماً بحجم (1 مم) يمكن أن تكتشف بدقة على بعد (0.2 مم).

18) حساسات الحقل الإلكتروني (الحقلية)

وهي تحتوي على مولد حقلي وحساس يتحسس الحقل عندما يتداخل معه .

تخيل حقلاً مغناطسياً منتشراً من مغناطيس ، إن الحقل المتولد عن المغناطيس ينشر نفس الحقل المتولد عن الحساس .

ولهذه الحساسات نوعان لهما نفس طريقة العمل وهما الحساسات (السعوية والتحريضية) .

19) الحساسات التحريضية

تستخدم الحساسات التحريضية في تحسس الأجسام المعدنية ، كما أنها شائعة الاستخدام في أدوات الآلات الصناعية .

تعمل الحساسات التحريضية وفق مبدأ التحريض الكهرطيسي ، كما أنها تعمل بشكل يشبه الاتصال بين الملفات الأولية و الثانوية للمحولة . عندما يدخل الجسم إلى مجال الحساس فإن تياراً صغيراً ينشأ على سطح الجسم الخارجي ، وبسبب التداخل مع الحقل المغناطيسي ، فإن جزء من الطاقة يقاد من دارة المذبذب إلى الحساس ، وبالتالي يزداد مطال الاهتزاز مسببا هبوط في الجهد ، وتتحسس الدارة الكاشفة للحساس بهبوط جهد دارة المذبذب و تستجيب بتغيير حالة الحساس.

إن الحقل التحريضي المتولد يشكل حقل تحريضي في مقدمة الحساس ، وهذا الحقل يشار إليه من قبل حقل الحساس ، عندما يدخل جسم معدني الحقل فإن هذا الحقل سوف يقطع وسيتم التحسس من قبل حقل الحساس وستتغير حالة الخرج لهذا الحساس .

إن مسافة التحسس لهذه الأنواع من الحساسات تحدد بحجم الحقل ، وهذا يعني انه كلما كان مدى التحسس المطلوب أكبر كلما زاد قطر الحساس .

إن الحساسات التحريضية فعالة في الحجوم الصغيرة ، فإذا كانت المنطقة التي سيثبت عليها الحساس محصورة ، أو إذا كان الجسم الذي سيتم تحسسه صغير ، فإن هذا النوع من الحساسات سيعمل بشكل جيد.

20) كاشف الحرارة ذو المقاومة RTDs

إن RTDs هي عبارة عن أداة تتغير مقاومتها بدلالة درجة الحرارة ، و تكون مصنوعة من البلاتينيوم وهو عبارة عن عنصر ملائم . إن التغير في درجة الحرارة سيكون خطياً وهذا ما يجعل RTDs هي عبارة عن أداة دقيقة .

توصل RTDs مثل المقاومات ، والمقاومة الشائعة لكشف الحرارة هي بحدود 100 أوم عند درجة حرارة الصفر المئوية . وكواشف أخرى تكون فعالة في مدى 50 وحتى 1000 أوم .

21) المقاوم الحراري Thermistors

يبدي المقاوم الحراري تغيراً أكبر في المقاومة من أجل تغير معين في الحرارة . و يمكن أن يكون أكثر دقة وملائمة ، والمشكلة الرئيسية تكمن في أن المقاومات الحرارية غير خطية بشكل كبير

فإذا كان مجال درجة الحرارة المقاسة صغير نسبياً فيكون المقاوم الحراري أداة جيدة ، تكون شبكة المقاومات الحرارية فعالة حيث أنها تملك جهد خطي صغير بتغير الحرارة .

المعايير المعتمدة على التشوه :

تستخدم لقياس القوة، فهي تعتمد على مبدأ أنه كلما كان السلك رفيع كلما ازدادت المقاومة و هي مصنوعة من سلك بلاستيكي ، فعندما يشد هذا السلك يصبح أكثر رفعاً وهذا ما يزيد مقاومة السلك (حسب العلاقة: ) ، إن هذا التغير في المقاومة يمكن أن يقاس ويحول إلى قوة أو ضغط ، و هي غالبا ما تثبت إلى صفيحة ، وتستخدم في الجسور.

22) حساسات الرطوبة

يمكن أن نميز بين عائلتين من حساسات الرطوبة :

- التي تعتمد على المبدأ الفيزيائي يسمح بالتحديد المباشر للرطوبة ، وهي حالة حساسات الرطوبة ذات التكثف والمنحلة كهربائياً وقائسات الرطوبة ذات المحلول الملحي .

- التي تعتمد على قياس إحدى الخواص المتعلقة بالرطوبة لجسم ما ، وهي حالة قائسات الرطوبة ذات الممانعة .

23) الحساسات الذكية

وهي الحساسات التي تمتلك وظائف منطقية وتكون قادرة على اتخاذ بعض القرارات ، وهي قادرة على القيام بالوظائف التالية :

المعايرة الذاتية : حيث أنها تمتلك في بنيتها معالج مصغر يمتلك في ذاكرته وظيفة التصحيح التلقائي من خلال الملاحقة الذاتية ، وهي أيضاً قادرة على تشخيص الأعطال ، وهذا ضروري في التطبيقات المعقدة الباهظة الثمن ، كما أنها قادرة على تصليح الأعطال .

العمليات الحسابية : ويتم الاعتماد على قدرة الحساس الحسابية في تعويض التغيرات الناتجة عن الوسط المحيط مثلاً .

الاتصال : وهو من خلال قدرة الحساس على تبادل المعلومات ، وهذه القدرة تستخدم عند الحاجة من أجل أغراض المعايرة .

تعدد التحسس : وهي قدرة الحساس على قياس أكثر من متحول فيزيائي أو كيميائي في آن واحد كقياس الضغط ودرجة الحرارة في نفس الوقت .

كمثال عن الحساسات الذكية الحساس الذي تم تطويره في مركز الأبحاث الإلكترونية في كاليفورنيا من أجل معالجة الإشارة و أيضا حساس التدفق و مصفوفة متحسسة للأشعة تحت الحمراء و قائسات تسارع.

تستخدم في أنظمة التحكم المعقدة ، نظراً لأنها تحل الكثير من المشكلات المتعلقة بالمعايرة وبإمكانية تحسس عدة وسطاء فيزيائية مختلفة .

24) الحساسات الكهروكيميائية

وهي حساسات مخصصة للتحليل الكيميائي ، وهي تعتمد على مبدأ التفاعلات التي تدخل فيها الجزيئات المشحونة كهربائياً كما وضعها فرداي .

وهذه الجزيئات بشكل عام هي الشوارد والالكترونات التي تكون موجودة ضمن وسط منحل مثل الماء ، وبشكل عام هذا الحساس هو عبارة عن ناقل كهربائي يتم وضعه ضمن الوسط الذي نرغب بدراسته مما يؤدي إلى ظهور نقل للشحنات بين الجزيئات المشحونة وبين الحساس وهكذا يتم التقاط تغير الطاقة الحرة عن السطح الفاصل بين الشحنات والحساس ثم ينقل هذا التغير إلى سلسلة القياس على شكل إشارة كهربائية (تيار/جهد) .

وكمثال عليها حساسات قياس الوسط (PH) ، حساسات قياس جهد الأكسدة والإرجاع ، حساسات قياس الناقلية للمركبات المنحلة كهربائياً

باحث الأشعة تحت الحمراء (IR Seeker)

هذا المقال سنقوم بشرح كيفية عمل حساس الأشعة تحت الحمراء (IR) مع بعض الأمثلة لكيفية برمجة الحساس.

• نبذة عن حساس ال IR لل NXT

من المعروف أن الأشعة التحت الحمراء لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة, الا أن حساس الIR يقوم باكتشاف هذه الأشعة الصادرة من أي جسم مثل الكرة المستخدمة في الروبوكب. وبناء على ذلك يمكن جعل الروبوت يتجه في اتجاه هذه الأشعة او أن يقوم بعمل وظيفة معينه عند اكتشافه للأشعة.

عند رؤية الحساس للأشعة فانه يقوم باظهار رقم المجال اللذي تم اكتشاف الأشعة فيه . عندما لا يتمكن الحساس من اكتشاف الأشعة فانه يقوم باظهار قيمة صفر

يستطيع الحساس اكتشاف الأشعة في 9 زوايا أو مجالات مرقمة من 1 الى 9 كما هو موضح في الصورة

Admin عدد المساهمات : 223 تاريخ التسجيل : 22/11/2010

أصبحت الحساسات في وقتنا الحاضر ضرورة أساسية في التطبيقات الصناعية . ويتطلع الصناعيّون اليوم باتجاه قطع مدمجة من تجهيزات الحاسب المتحكم بها . في الماضي , كان العاملون بمكانة العقل لهذه التجهيزات

والحساسات الكهربائية : هو نوع من أنواع محولات تقوم بتحويل أي شكل من أشكال الطاقة إلى طاقة كهربائية.

أو كتعريف آخر للحساس الكهربائى : هو جهاز يقوم بتحويل المقادير الفيزيائيه إلى مقادير كهربائية ، ويكون الخرج اما جهد أو تيار أو مقاومة

و لنعلم ان كل الحساسات تقوم بتغير الطاقة من شكلها الطبيعي مثل الضوء الحرارة و غيرها الي اشارة كهربية يمكن التعامل معها و معالجتها عن طريق الدوائر الالكترونية وفي العادة هذه الاشارة التي نحصل عليه من الحساس يمكن استقبالها وادخالها علي مكبر جهد لكي يكبر هذه الاشارة و ادخالها على معالج و يتم استخدام دائرة مقارن جهد تقارن اشارة الحساس مع اشارة مرجعية

1) بالنسبة للحساسات المتعلقة بكواشف إنذار الحريق مثل:
أ – كواشف الغازات المتأينة (نواتج الاحتراق غير المرئية)
ب – كواشف الدخان (نواتج الاحتراق المرئية) – الخلية الكهروضوئية.
ج – كواشف الحرارة:
د - الكواشف الضوئية:
فمرفق ملف بور بوينت من أجمل ما قرأت من الملفات عن إنذا رالحريق ومن ضمن محتواه أنه يوضح آليه عمل تلك الكواشف

2) المقاومة الضوئية (photocell) ..

مقاومة تعتمد قيمتها على مقدار الضوء المسلط عليها .. تحتوى على سطح حساس للضوء يعتمد مقدار توصيله على شدة الضوء عليها .. يطلق على هذه المقاومة بالمقاومة الضوئية photoresistor or photocell .. وتستخدم في نظام تشغيل الإنارة الضوئي مثلا الموجود في المنازل

3) حساسات العبور والفحص
إن إحدى الاستخدامات الشائعة للحساس هي حالات فحص مواد التغذية ، حيث يمكن أن تستخدم أجزاء متحركة على طول خط النقل المتحرك .
يمكن في بعض أنواع الأغذية أن يستخدم الحساس ليشعر نظام الـ ( PLC ) عندما يكون العنصر في موقعه ، من حيث جاهزيته للاستخدام ، وهي عملية تدعى بفحص ( الوجود / الفقدان ) هل العنصر المستهدف موجود ، أم أنه غير موجود .
يمكن أن يزود نظام الـ ( PLC ) بحساسات أخرى يمكن أن تزوده بمعلومات إضافية ، حيث يستطيع نظام الـ ( PLC ) أن يأخذ المعلومات من الحساس ويستخدمها مثلاً في عد العناصر التي تمر تحتها ، كما يستطيع نظام الـ ( PLC ) مقارنة العناصر المكتملة وكذلك الوقت ، ليحسب أزمنة الدورة . حيث يمّكن هذا الحساس البسيط نظام الـ ( PLC ) من إنجاز ثلاثة مهام وهي :
1) هل العناصر موجودة .
2) كم عدد العناصر قد مر من خلاله .
3) ما هو زمن العناصر لهذه الدورة .
يمكن أن تستخدم حساسات بسيطة لتحديد أي منتج موجود ، تخيل أن المصنع الذي ينتج ثلاثة رزم من الحجوم على نفس النسق (السير المتحرك) ، وتخيل أن هذه الحجوم الثلاثة من المنتج تتحرك على خط النقل بشكل عشوائي ، عندما تصل كل حزمة على نهاية الخط يجب أن يعرف نظام الـ ( PLC ) ما هو حجم المنتج الذي مر خلال الحساس . وهذا يمكن فعله بسهولة بواسطة ثلاث حساسات بسيطة لتحديد أي منتج موجود .
وبالتالي فإنه : إذا كان حساس واحد يعمل ، فالمنتج الأصغر يتقدم . وإذا كان حساسان يعملان ، فإن المنتج ذو الحجم الأوسط هو الذي يمر. وإذا كانت الحساسات الثلاثة تعمل ، فإن المنتج ذو الحجم الأكبر سوف يمر .
نفس المعلومات يمكن أن تستخدم لاقتفاء أثر المنتج من أجل باقي أحجام المنتج وأزمنة الدورة لكل حجم .
ويمكن أن تستعمل الحساسات في فحص فيما إذا كانت الأوعية لم تملأ .
تخيل أن زجاجات أقراص الأسبرين تتحرك على خط نقل بأغلفة رقيقة معدنية ومغطاة ، فإن هناك حساس بسيط يمكنه أن يتحسس بشكل جيد عبر الفجوات ويضمن أن الزجاجة قد ملئت بأقراص الأسبرين .
ويمكن ضبط حساس واحد ليتحسس فيما إذا كانت الزجاجة تتقدم على خط النقل ، وغالباً ما يدعى بحساس العبور .
حيث يستخدم حساس العبور في إظهار المنتج عندما يكون في مكان العبور المحدد بمجال الحساس ، وعندها يعلم نظام الـ ( PLC ) أن المنتج قد مر من خلاله وبإمكانه أن ينجز فحوصات لاحقة محددة .
ويضبط حساس ثاني لفحص الأسبرين في الزجاجة ، فإذا كان هناك زجاجة فارغة تتقدم ، ولم يكتشف الحساس الأسبرين بداخلها ، فعندها يعلم نظام الـ ( PLC ) أن الأسبرين لم يملئ ، و نظام الـ ( PLC ) يمكنه أن يتأكد أيضاً من أنه لايوجد زجاجات فارغة تركت في المصنع ، ويمكنه أن يقتفي أثر ضرائب الإنتاج وأزمنة الدورات والقطع المعطوبة .

4) حساسات الحرارة
يمكن أن تستخدم هذه الحساسات في مراقبة درجات الحرارة ، تخيل أن فرناً يستعمل في مخبز ، فإن الحساس يمكن أن يراقب درجة الحرارة ويشير إليها .
وبعدها يتحكم نظام الـ ( PLC ) بعنصر التسخين في الفرن ليحافظ على الحرارة الأمثلية
وعادة يوصل هذا الحساس إلى مقياس حرارة رقمي وهذا المقياس مزود بتلامسات مفتوحة ومغلقة وبالتالي يمكن برمجة المقياس تبعاً للبارامترات المطلوبة في الدخل

5) حساسات الضغط
يعتبر الضغط أمراً أساسياً في محطات توليد الطاقة ، وفي التحكم بوحدات الإنتاج المؤتمتة ، وفي هندسة الروبوت بغية التعرف على الأشكال ، أو تحديد القوى الخارجية المؤثرة على الروبوت.
وإن للضغط دور أساسي في عمليات المعالجة ، تخيل أن آلة تعمل على اقتحام البلاستيك ، فإن البلاستيك المعرض للحرارة سيدفع بقوة إلى القالب تحت ضغط معين (حقن البلاستيك) ، والضغط يجب أن يكون محدد بدقة وإلا فإن العنصر سوف يتلف أو يتشوه .
وبالتالي فإن الحساسات يمكن أن تستخدم لمراقبة الضغط ، وسوف يقوم نظام الـ (PLC) بالإشارة إلى الحساس والتحكم بالضغط المناسب .
وإن كل هذه الأعمال تتطلب استخدام سلاسل قياس تشكل فيها حساسات الضغط الحلقة الأهم ، حيث يعطي هذا الحساس المعلومات المناسبة مع ضغط الهواء أو الغاز أو بخار الماء أو الزيت أو أي مائع آخر ، مما يسمح بتحديد العمل الأمثلي للأجهزة أو الآليات الميكانيكية .

6) حساسات معدل الجريان والتدفق
إن معدلات الجريان ذات أهمية بالغة في العمليات الصناعية ، مثل صناعة الورق ، كما يمكن أن تستخدم الحساسات لمراقبة التدفق لمادة ما . ويستخدم نظام الـ ( PLC ) هذه المعطيات للتحكم في ضبط معدل الجريان والتدفق لنظام معين .
فمثلاً : إن عداد المياه المنزلي سيراقب لك تدفق المياه ليحسب لك الفاتورة .
ولا تقتصر هذه الحساسات على حساسات تدفق السوائل ، إنما يوجد :
حساس لقياس التدفق الكهرومغناطيسي : وهو عبارة عن وشيعتان موضوعتان على جانبي مجرى القياس ، ويكون هذا المجرى مصنعاً من مادة مغناطيسية ، وسطه الداخلي يكون مغطى بطبقة عازلة ومقاومة للتآكل ، ويتم وضع مسريين لالتقاط الإشارة على طرفي قطر معامد لخطوط التحريض المغناطيسي ، ويتناسب مطال الإشارة (الجهد) الملتقطة مع التدفق .
حساس لقياس التدفق الميكانيكي : وفيه يخضع مبدل المقاس الموضوع ضمن مجرى إلى قوة ناتجة عن المائع المتحرك مما يؤدي إلى تحريكه حركة دورانية أو انسحابية ، ويتم قياس هذه الحركة عن طريق حساس الذي يقيس المقدار الفيزياثي ونحصل من خرجه بالمقابل على إشارة كهربائية .
الحساس الهيدروستاتيكي : وهو عبارة عن عنصر عائم يبقى على سطح السائل ، ويرتبط بأسلاك شد عبر بكرة . ويمكن ربطه مع حساس تشابهي أو رقمي للحصول على الإشارة الكهربائية .

7) حساسات الفصل والوصل
تصنف هذه الحساسات حسب مبدأ الأرقام (0 - 1 ) ، حيث تقسم إلى مجموعتين ، الواصلة والفاصلة ، وهذه هي الطريقة البسيطة لتعريف هذا النوع من الحساسات .
فإذا كانت الأداة يجب أن تكون مرتبطة بالعنصر لتتحسس به فتسمى حساسات الوصل أو حساسات التلامس ، وكمثال على ذلك القواطع الموجودة على خط النقل المتحرك ، فعندما يتحرك العنصر تشير هذه القواطع إلى وضعية التشغيل من خلال تغير حالة القاطع ويؤدي ذلك إلى تغير في معطيات الدخل لنظام الـ ( PLC ) الذي سوف يشير إليها عند ذلك .
كما أنها أيضاً تستخدم في الروافع الصناعية لتحديد نهاية المسار لمحور سير الرافعة ، وتستخدم أيضاً في المصاعد الكهربائية لتحديد الحد الأعلى والأدنى لغرفة المصعد .
أما حساسات الفصل ، فهي حساسات يمكن أن تتحقق من المنتج دون أن تلمس المنتج فيزيائياً كما مر معنا سابقاً في حساسات الفحص التي يمكن أن تتفحص محتوى زجاجة الأسبرين ، وبالتالي فإن حساسات الفصل لا تعمل بشكل ميكانيكي ، حيث أن الأدوات الميكانيكية أقل وثوقية من الأدوات الإلكترونية بشكل عام .
أما السرعة فلها اعتبار آخر ، وهو أن الحساسات الإلكترونية أكثر سرعة من العناصر والأدوات الميكانيكية ، وبالتالي فإن العناصر والأدوات الغير موصولة يمكن أن تنجز العمل بمعدلات إنتاج عالية . وهناك أفضلية أخرى ، حيث أن عدم الاتصال بالعنصر هي أنك لن تتدخل في عملية المعالجة .
ويجب الإشارة إلى أن هناك بعض أنواع الحساسات تجمع بين العمل الميكانيكي والإلكتروني .

8) الحساسات الرقمية والتشابهية
وهي طريقة أخرى تصنف من خلالها الحساسات ، حيث أن الحساسات الرقمية هي الأسهل من أجل الاستخدام ، وكمثال على ذلك الحواسيب ، حيث أنها تعمل في الحقيقة على نظام المنطق (1 / 0) ، وبمعنى أعم وأشمل ( تشغيل / إيقاف ) ، وهي الحالتان التي تعمل ضمنها الحساسات الرقمية .
وبشكل عام فإن معظم التطبيقات تستخدم مبدأ ( وجود / فقدان ) ، ومبدأ العد ، وتؤمن الحساسات الرقمية هذه الحاجة بشكل كامل وبثمن معقول .
أما الحساسات التشابهية ، فهي أكثر تعقيداً ، ولكنها تستطيع أن تزودنا بمعلومات ومعطيات أكثر حول عملية المعالجة .
وتدعى الحساسات التشابهية غالباً بحساسات الخرج الخطية ، حيث أن الحرارة هي معلومات تشابهية .
تخيل حساس يستخدم لقياس درجة الحرارة ، حيث أن درجة الحرارة الوسطية تكون بحدود من (0 إلى 90 ) درجة ، وبالتالي فإن الحساسات التشابهية تستطيع أن تتحسس بدرجة الحرارة وترسل المعطيات المطلوبة (تيار أو جهد) إلى جهاز الـ ( PLC ) .
وكلما زادت درجة الحرارة أو نقصت ، ازداد التغير في خرج الحساس ، وعلى سبيل المثال يمكن أن يكون خرج الحساس ما بين (mA 20 4) بالاعتماد على الحرارة الفعلية .
هناك عدد غير محدود من أنواع درجات الحرارة ، وكذلك بالنسبة لتيار الخرج ، وبالتالي فإن خرج الحساس يمكن أن يكون عبارة عن أي قيمة من المجال المنخفض إلى العالي ، عندها يمكن لنظام الـ ( PLC ) أن يشير على الحرارة بدقة ويتحكم بعملية المعالجة عن قرب .
وتكون حساسات الضغط فعالة في الأنواع التشابهية ، فهي تزودنا مجالاً من جهد الخرج أو تياره بالاعتماد على الضغط .
إن هناك احتياجات للحساسات الرقمية والتشابهية في التطبيقات الصناعية ، ولاشك أن الحساسات الرقمية تكون أكثر استخداما ً بسبب سهولة التعامل والاستخدام . أما التطبيقات التي تتطلب معلومات فيمكن للحساس التشابهي أن يقوم عند ذلك بتزويدها

9) الحساسات البصرية
وهي إحدى أنواع الحساسات الرقمية ، حيث تستخدم الحساسات البصرية الضوء لتتحسس الأشياء .
في الماضي كانت الحساسات البصرية غير جديرة بالثقة ، لأنها تستخدم الضوء العادي ، وبالتالي فإنها كانت تتأثر بالضوء المحيط ، وهذا يسبب مشاكل عديدة ، والتي قد تؤدي إلى شيء ما غير مرغوب به .
أما الحساسات الضوئية اليوم فقد حلت هذه المشاكل ، كما أنها أصبحت أكثر موثوقية بسبب الطريقة التي تعالجها هذه الحساسات .
إن الحساسات البصرية كلها تعمل بنفس الطريقة تقريباً ، حيث يكون هناك مصدر ضوئي (المرسل) ، وكاشف ضوئي (المستقبل) ليتحسس بوجود أو انعدام الضوء .
تستخدم الثنائيات المصدرة للضوء كنوع من مصادر الضوء ، حيث تستخدم بسبب صغر حجمها وقوتها العالية وكفائتها ، كما يمكن إشعالها وإطفائها بسرعة عالية وتعمل بطول موجة ضيق وبوثوقية جيدة . كما تستخدم الثنائيات الضوئية في الحساسات بأسلوب نبضي ، من خلال إرسالها لذبذبات (إشعال وإطفاء بسرعة) ويكون زمن الإشعال صغير جداً بالمقارنة مع زمن الإطفاء ، وبالتالي تتذبذب لهذين السببين ، وعندها لن يتأثر الحساس بالضوء المحيط ، كما أنه يزداد عمر المصدر الضوئي .
يتم تحسس الضوء المتذبذب من خلال كاشف الضوء ، وبالتالي يفرز الكاشف عندها جميع الأشعة الضوئية المحيطة ويبحث عن الضوء المتذبذب ، وتكون مصادر الضوء المنتقاة غير مرئية لعين الإنسان .
يتم اختيار الأطوال الموجية بحيث أن الحساسات لا تتأثر بالضوء في المصنع ، حيث أن استخدام أطوال موجية مختلفة يسمح لبعض الحساسات والتي تدعى حساسات اللون الموجه للتفريق بين الألوان .
إن أسلوب النبضة للأطوال الموجية المنتقاة ( المختارة ) تجعل الحساسات البصرية أكثر موثوقية
كما أن كل أنواع الحساسات البصرية تعمل بنفس الأسلوب البسيط والاختلافات تكون فقط في الطريقة التي يصنف بها المصدر الضوئي والمستقبل الضوئي .

10) حساسات الضوء والظلام
في الماضي وقبل ظهور هذه الحساسات كان يستعمل ما يسمى بالخلية الضوئية ، واليوم أصبح لدينا نوع جديد ومتطور من الحساسات البصرية . حيث تكون الحساسات البصرية فعالة لتحسس الضوء والظلام ، ويشير الحساس عند تحسسه للضوء أو للظلام إلى الحالة العادية للحساس ، فيما لو كان خرجه في حال التشغيل أو الإطفاء في حالته العادية .
التحسس للضوء : يكون الخرج مفعلاً عندما يستقبل الحساس شعاع معدل ، بمعنى آخر يكون الحساس مفعلاً عندما يكون الشعاع غير محجوب .
التحسس للظلام : وفيه يكون الخرج مفعلاً عندما يحجب الضوء .
وبمعنى أوضح فإن الحساس الضوئي يتحسس الضوء أو الظلام تبعاً لطريقة الوصل في الدارة ، حيث تتغير معطيات الخرج تبعاً لتغير حالة الحساس في الضوء أو الظلام .وبالتالي يمكن أن تزيد مقاومة الحساس أو تنقص عند التعرض للضوء وذلك تبعاً لنوع الحساس .
وظائف مسجلات الوقت :
وهي مفيدة في بعض أنواع الحساسات البصرية ، وهي تقوم على تفعيل أو إبطال التأخير الزمني ، كما أنها تقوم على إبطال الدور الفعال للخرج للكمية المختارة من قبل المستخدم ، كما أنها تؤخر فعالية الخرج للوقت المحدد من قبل المستخدم بعد إزالة الأشياء عن الحساس .
والدارة التالية تبين طريقة وصل الحساس الضوئي ، واستجابته للتغيرات الخارجية المؤثرة . حيث أنه في الظلام تصبح مقاومته صغيرة ويفتح الترانزستور ويعمل المصباح .

وللموضوع بقية (إن شاء الله)

[center]

Admin عدد المساهمات : 223 تاريخ التسجيل : 22/11/2010

في هذا الجزء سوف نعرض كل الأجهزة الموجودة على خطوط الانتاج و نوضح فكرة عملها .......... وهذه الأجهزة تساعدنا في عمل تحكم كامل على الخط من خلال إرسال إشارة كهربية أو استقبال إشارة كهربية أو تعطى.

معلومة تحقيق خاصية ما .... ( ضغط - مستوى سائل - سريان سائل - .............)

1 - LIMIT SWITCH :-

يتم من خلال هذا الجهاز التحكم في بداية أو نهاية مشوار لجزء ميكانيكى متحرك ..... وهذا الجهاز لا يحتوى على اى جزء الكترونى . ولكن عند تلامس الجزء الميكانيكي المتحرك لهذا الجهاز ( عن طريق كامة أو ذراع ) تتغير وضع النقط الكهربية ( من نقطة مفتوحة إلى نقطة مغلقة أو العكس ) من NC إلى NO أو العكس و يمكن استغلال هذا التغير في التحكم الكهربي.

2 - حساس التقارب PROXIMITY SWITCH :-

هو جهاز متطور يقوم بوظيفة أل LIMIT SWITCH و هو عبارة عن جزء الكتروني تتغير وضع نقاطه الكهربية عند مرور أو ثبات جزء معدني أمامه ويلاحظ هنا انه لا يتم تلامس بين الجزء الميكانيكي المتحرك و هذا الجهاز.

3 - الازدواج الحرارى THERMOCOUPLE :-

يتكون من معدنين مختلفين يتم وصل بدايتهما ثم توضع في منطقة باردة والنهايات يتم وصلها ثم توضع في المنطقة المراد قياس درجة حرارتها ............. تتولد فرق جهد ( ملى فولت MV ) يتناسب مع قيمة درجة الحرارة بمعنى آخر كلما كان فرق درجات الحرارة بين الوصلة الباردة و المنطقة المراد معرفة درجة حرارتها كان فرق الجهد المتولد أعلى.

4 - البايرومتر PAYROMETER

هو احد أجهزة قياس درجات الحرارة و تعتمد فكرته على الأشعة تحت الحمراء ...... يقوم هذا الجهاز بتجميع الأشعة تحت الحمراء المتولدة من الجسم المراد قياس درجة حرارته ..... ومن خلال كمية الأشعة يمكن معرفة درجة حرارة هذا الجسم.

5 - PT 100 :-

عبارة عن مقاومة تتغير قيمتها بتغير درجة الحرارة ( 3 أطراف توصيل ) اى لكل مقاومة درجة حرارة معينة ويقوم TT بتحويلها إلى MA التي من خلالها يتم التحكم الكهربي.

6 - TEMPRATURE TRANSIMITTER :-

عبارة عن جهاز يقوم بتحويل درجة الحرارة إلى ملى أمبير MA و يتم إرسالها إلى PLC.

7 - PRESSURE TRANSIMITTER :-

عبارة عن جهاز يقوم بتحويل فرق الضغط إلى إشارة كهربية ملى أمبير MA ويتم استخدامه على الخط في.
التحكم في ضغط منطقة ما ويتم استخدامه أيضا في قياس معدل سريان الهواء و الغاز FLOW RATE.

8 - FLOAT SWITCH :-

من خلال هذا الجهاز يتم التحكم في مستوى سائل ...... عند الوصول لهذا المستوى تتغير وضع النقاط الكهربية ( من نقطة مفتوحة إلى نقطة مغلقة أو العكس ) من NC إلى NO أو العكس و يمكن استغلال هذا التغير في التحكم الكهربي.

9 - PRESSURE SWITCH :-

جهاز يتم ضبطه عند قيمة محددة ( ضغط سائل أو غاز ) و عند تحقيق هذا الضغط يتغير وضع النقط ( من نقطة مفتوحة إلى نقطة مغلقة أو العكس ) من NC إلى NO أو العكس و يمكن استغلال هذا التغير في التحكم الكهربي.

10 - I/P CURRENT TO PRESSURE :-

يقوم بتحويل الإشارة الكهربية ( الملي أمبير MA ) إلى تغيير في ضغط الهواء الذي من خلاله التحكم في فتح أو غلق محبس.

11 - MODUTORL MOTOR :-

عبارة عن جهاز يقوم بتحويل الإشارة الكهربية ( الملي أمبير MA ) إلى حركة ميكانيكية و التي من خلالها يمكن التحكم في فتح أو غلق محبس.

12 - FLOW SWITCH :-

هو جهاز يشعر بسريان اى سائل خلال مسار معين .... وبه جزء الكتروني يغير من وضعه ( من نقطة مفتوحة إلى نقطة مغلقة أو العكس ) من NC إلى NO أو العكس و يمكن استغلال هذا التغير في التحكم الكهربي.

13 - THERMOSTATE :-

هو جهاز يشعر بدرجة حرارة منطقة معينة .... وبه جزء كهربي يغير من وضعه عند الوصول لدرجة الحرارة المضبوط عليها ( من نقطة مفتوحة إلى نقطة مغلقة أو العكس ) من NC إلى NO أو العكس و يمكن استغلال هذا التغير في التحكم الكهربي.

14 - TEMPRATURE CONTROLLER :-

جهاز يتم توصيله بال THERMOCOUPLE وله وظيفتين ( قراءة درجة الحرارة & التحكم في درجة الحرارة ) و يتم التحكم عند الوصول لدرجة الحرارة المضبوط عليها فيتغير الوضع الكهربي ( من نقطة مفتوحة إلى نقطة مغلقة أو العكس ) من NC إلى NO أو العكس و يمكن استغلال هذا التغير في التحكم الكهربي.

15 - ( ULTRA VILOT DETECTOR )UVD العدسة:-

هذا الجهاز يشعر بوجود لهب أو لا ......... من خلال الأشعة فوق البنفسجية UV فتتغير النقاط الكهربية.
( من نقطة مفتوحة إلى نقطة مغلقة أو العكس ) من NC إلى NO أو العكس و يمكن استغلال هذا التغير في التحكم الكهربي.

نوع اخر من الحساسات

حساس السرعة الكهرومغناطيسي

الحساس الكهرومغنطيسي(The Electromagnetic Sensor) :
في كثير من الأحيان وخاصة في أغراض التحكم والمراقبة كثيرا ما يريد المهندسون قياس سرعة ماكينة قد تكون تعمل في ضخ المواد البترولية أو حتى تعمل كمحرك سيارة، وكما يُحتاج إلى قياس تدفق السوائل في أحد الأنابيب خاصة في البيئة الصناعية. وهذان التطبيقان من أهم تطبيقات ما يسمى بالحساس الكهرومغناطيسي(Electromagnetic sensor) وهو عبارة عن مغناطيس ملفوف حوله سلك (coil).

ففي التطبيق الأول (قياس السرعة) يوضع هذا الحساس قريباً جداً من أسنان الترس (gear) الذي يدور مع الآلة وبسرعتها.

فعند دوران الآلة فإن أسنان الترس تقطع خطوط القوى المغناطيسية وعند مرور أحد الأسنان فإنه تتولد نبضة كهربيه (pulse) وعندما يمر الفراغ بين التروس لا تتولد النبضةوبذلك يتولد جهد متردد (alternative) أثناء دوران الآلة بتردد(frequency) متناسب مع السرعة لكن هذا التناسب محكوم بعدد الأسنان في الترس وبذلك فإن السرعة يمكن حسابها بالقانون التالي:
السرعة(باللفة في الدقيقة) = التردد÷(120 × عدد الأسنان)
Speed (RPM)= frequency/(120* number of teeth)

أما التطبيق الثاني (قياس تدفق السوائل):
فهنا بدلا من الترس نستخدم توربين (Turbine) الذي يدور عند مرور السوائل من خلاله، كما أن هناك أنابيب صغيرة تستخدم في حالة أن الأنبوب الحامل للسائل ذو قطر كبير وذلك لتنظيم تدفق السائل قبل وبعد التوربين لضمان انتظام دورانه، ومن ثم يثبت الحساس على الأنبوب الخارجي قريبا جدا من أجنحة التوربين.

عندما يمر السائل خلال الأنبوب يدور التوربين ويقاطع خطوط القوى المغناطيسية للحساس مولداً نبضات متناسبة مع سرعة دوران التوربين والتي بدورها متناسبة مع مقدار تدفق السائل.

منقول

» حساسات (مستشعرات) درجة الحراة
» التحكم المبرمج
» كتاب وجيه جرجس :دوائر التحكم الآلى:تصميم تنفيذ صيانة اصلاح